Jeszcze 40 lat temu przeciętny Europejczyk nawet nie pomyślał o istnieniu telefonu komórkowego, nie używał też Internetu, a obecnie są to przecież podstawowe narzędzia pracy, komunikacji i rozrywki. Jednak nauka i technika idzie jeszcze dalej, tuż za ludzką wyobraźnią, która jest motorem wszelkich wynalazków. Potrzeby cywilizacyjne są coraz większe, bardziej wyrafinowane, więc aby sprostać tym wymaganiom, naukowcy paradoksalnie sięgają do źródeł. Oznacza to mianowicie, że badania ukierunkowane są na najmniejsze elementy materii, których cząstki budują cały świat, a także to, co jest poza nim. Nanotechnologia, bo tak nazwano dziedzinę zajmującą się badaniem zjawisk zachodzących w skali 10-9m, odkrywa przed nami nowe oblicze znanych nam materiałów.
Nanodomy
Koncepcję nanodomów po raz pierwszy wysunął w 2002 roku australijski naukowiec dr Carl Masens z Uniwersytetu w Sydney. Pomysł ten został entuzjastycznie przyjęty przez architekta Jamesa Muira, który natychmiast stworzył prototyp budynku. Od tamtej pory do projektu przystąpiło wielu inżynierów i naukowców z całego świata, którzy nieustannie wprowadzają nowe rozwiązania i pomysły, aby urealnić nanoprzedsięwzięcie, a obecnie można powiedzieć, że jesteśmy już o krok od jego realizacji.
Nanofarby
Idea nanodomów polega na wybudowaniu obiektów przy użyciu nanomateriałów jako głównych i docelowo jedynych surowców. Obecnie rynek budowlany oferuje już szereg produktów o unikalnych właściwościach, które zawdzięczane są nanotechnologii. Szczególnie rozwinięty w tej dziedzinie jest sektor farb zarówno elewacyjnych, jak i tych stosowanych do wewnętrznych przegród. Głównym czynnikiem modyfikacyjnym jest nanosrebro, które odpowiada za destrukcję szkodliwych bakterii i innych organicznych elementów zawartych w zanieczyszczonym powietrzu. Dotychczas nie wykryto szkodliwego wpływu tej substancji na organizmy żywe w świecie makro, dlatego srebro w tych rozmiarach stanowi świetny zamiennik powszechnie stosowanych w powłokach szkodliwych substancji bakteriobójczych. Co więcej, nanosrebro wykazuje o wiele większy potencjał biobójczy, gdyż likwiduje ponad 99 proc. bakterii, grzybów, wirusów i pleśni. Zatem powierzchnie, na których została zaaplikowana farba lub inna powłoka malarska z dodatkiem nanocząsteczek srebra, pozostaje nie tylko czysta, ale wręcz sterylna. Dodatkowo atmosfera w pobliżu zostaje oczyszczona z drobnoustrojów, a także z nieprzyjemnych zapachów, takich jak dym papierosowy. Dlatego też powłoka z powodzeniem może być stosowana w takich pomieszczeniach, jak kuchnia czy łazienka, oraz w miejscach użyteczności publicznej, takich jak szpitale, szkoły, przedszkola czy puby.
Farby o podobnych właściwościach można uzyskać jeszcze w inny sposób. Do tego celu używa się nanodwutlenku tytanu, którego sposób działania jest bardzo zbliżony do reakcji fotosyntezy, która zachodzi w organizmach roślinnych. Mechanizm oczyszczania atmosfery polega na reakcji nanocząstek z organicznymi zanieczyszczeniami i ich neutralizacji. Proces ten zachodzi pod wpływem światła i jest katalityczny, co oznacza, że nie ulega wyczerpaniu. Nie jest przy tym ważne źródło energii, gdyż cząstki są reaktywne zarówno przy sztucznym, jak i naturalnym oświetleniu. Dlatego też nie musimy specjalnie zabiegać o to, aby ściany i atmosfera w naszym domu były utrzymywane w higienicznym stanie, gdyż nanotechnologia zrobi to po prostu za nas.
Szklane domy
Kreująca się przed nami idylla została rozbudowana jeszcze o projekty tzw. szklanych domów, których pomysłodawcą poniekąd mógłby być Stefan Żeromski, ale właściwymi autorami są australijscy naukowcy i architekci. Projekt tych obiektów oparty jest niemal całkowicie na szkle, zarówno jeśli chodzi o konstrukcję, jak i pozostałe elementy funkcyjne i estetyczne. Zastosowane w nich szkło jest nieprzeciętnie wytrzymałe, dzięki czemu może przenosić różnego rodzaju obciążenia, natomiast zastosowanie nanocząstek powoduje, że materiał jest niezwykle ognioodporny (do 980˚C przez ponad 2 godziny). Ponadto nanotechnologia rozwiązuje także termiczny problem szklanej przegrody, gdyż umożliwia kontrolę transmisji promieniowania UV. Jest to możliwe dzięki wprowadzeniu do szkła podłużnych nanocząstek z magnetycznymi końcówkami. Te magnetyczne punkty umożliwiają sterowanie ułożeniem nanoelementów, dzięki czemu kąt odbicia światła także pozostaje pod kontrolą. W efekcie możemy ustalić żądany stopień oświetlenia oraz temperaturę panującą w pomieszczeniu. Dodatkowo szklane przegrody wykazują właściwości nadzwyczaj odporne na zabrudzenia, dzięki czemu widoczność nie ulega pogorszeniu. Jak dotąd naukowcom i inżynierom udało się wdrożyć na rynek jedynie szyby samooczyszczające się, ale nauka i technika stoi u progu stworzenia materiałów o jeszcze bardziej niezwykłych właściwościach.
Idea nanodomów polega na stworzeniu obiektów mieszkalnych, których zadaniem będzie stworzenie maksymalnego komfortu przy bardzo niskich kosztach eksploatacji. Niezależnie od tego, czy będą to szklane konstrukcje, czy te bardziej tradycyjne, zastosowanie nanomateriałów będzie gwarantowało trwałość, higienę, małe zużycie energii oraz bezpieczeństwo. W fazie opracowań są także powłoki, których zadaniem będzie alarmowanie o przecieku gazu lub przebiciu elektrycznym. Inne będą mogły zmieniać kolor na komendę lub generować elektryczność w ciągu dnia, czyniąc ją użyteczną w nocy. W przyszłości, ze względu na ekologię i wykorzystanie naturalnych źródeł energii w postaci promieniowania UV, projekt ten może stać się alternatywą do drogich w realizacji budynków pasywnych.
