Nanotechnologie kan leiden tot revolutie in de bouw

17 augustus 2010: Een revolutie in de bouw wordt voorspeld door de inzet van nanotechnologie: als dat niet past bij Booosting ..........
Bjigaand het artikel uit het Finacieel Dagblad.
Auteur: P.v.d. Schaft. Datum publicatie: 3 juli 2010

Nanotechnologie veroorzaakt een revolutie in het gehele bouwproces, van het ontwerp tot en met het onderhoud. Nanotechnologie zet de bouwsector op zijn kop.

Nanotechnologie werkt met nanodeeltjes, die iets meer dan één miljardste meter groot zijn. Ter vergelijking: de pagina die u leest is circa 80.000 nanometer dik. In architectenkringen wordt nanotechnologie de 'meest transformerende technologie ooit' genoemd. Architecten krijgen een ongekende ontwerpvrijheid. Constructeurs zetten zeer lichte, maar zeer sterke constructies neer, bouwers passen materialen toe met ongekende functionele eigenschappen en prestaties, onderhoud is minimaal en schoonhouden is vaak overbodig.

De revolutie begint dus al bij de architect. Die kan nu slanke en elegante constructies ontwerpen. Door
toepassing van koolstofnanobuisjes van 50 tot 100 nanometer kan het gewicht van een constructie tot
tweederde verminderen, terwijl de trek- en draagsterkte tienmaal groter kunnen worden. Vrije overspanningen
worden veel groter. Het polytechnisch instituut van de universiteit van Turijn ontwikkelde voor een brug tussen
Sicilië en het vasteland bundels van koolstofnanodeeltjes, waardoor een vrije overspanning van zes kilometer
mogelijk wordt. Het plan voor het Olympic Bridge-winkelcentrum dat het Amsterdamse IJ moet overspannen, is alleen mogelijk dankzij toepassingen van nanotechnologie.

Constructies worden door koolstofnanodeeltjes lichter, transparanter en duurzamer. Een combinatie van
koolstofnanodeeltjes met polymeren resulteert in een zeer sterk maar licht materiaal. Dergelijke composieten
zijn toegepast bij het nieuwe Centre Pompidou in Metz, de Bovenstadtoren in München en het nieuwe
TGV-station in Luik.

Stalen constructies kunnen van een nanocoating worden voorzien zodat ze betere, beschermende
eigenschappen krijgen. Zo heeft het Brookhaven Nanotechnology Laboratory in New York een coating
ontwikkeld die in twee of drie lagen maximale bescherming biedt tegen weersinvloeden. De lagen zijn zo één
miljardste meter dik. De nanocoating kan op verschillende materialen worden toegepast: aluminium, staal,
koper, nikkel, zink, brons en messing.

Een andere vinding is een hydrofobische coating van koolstofnanodeeltjes die metalen dragers en kolommen
ongevoelig maakt voor roest. De koolstofnanodeeltjes worden bekleed met fluorine en hebben hetzelfde effect
als lotusbladeren: vocht hecht er niet aan. De vinding van het New Jersey Institute of Technology komt in de
loop van 2011 op de markt.

Bouwbedrijven zijn vooral geïnteresseerd in de prestaties van materialen en bouwdelen. Nanotechnologie heeft voor bouwers een aantal interessante kenmerken: nano maakt materialen sterker en lichter, want er is minder van nodig, en door de betere prestaties ook duurzamer. Daardoor verliest de onderhoudsaannemer een belangrijk deel van zijn functie. Staal roest niet meer door een dunne coating van koolstofnanodeeltjes en beton wordt zodanig verdicht dat schadelijke stoffen zoals chloride niet meer kunnen binnendringen en het
wapeningsstaal kunnen aantasten. Aan de nieuwe generatie nanocoatings hechten dus geen agressieve stoffen meer.

Krassen of graffiti verdwijnen
Voor het schoonmaakbedrijf is er eveneens minder werk. Het Amerikaanse Nanovere Technologies en het
Australische Nanotec brengen coatings op de markt waardoor geen vuil, waaronder graffiti, zich aan
(gevel)oppervlakten kan hechten. Straatschooiers die hun initialen willen krassen in gevelplaten, hebben pech. Het Duitse Altana BYK Chemie en Basf brengen een in water oplosbare nanocoating op de markt die
oppervlakten krasbestendig maakt. De beschermende coatings kunnen ook op (sterk) poreuze ondergronden zoals baksteen, plaatmateriaal en hout worden aangebracht. Technici van Volkswagen werken zelfs aan
zelfherstellende lak. Wanneer er een beschadiging is, barsten nanodeeltjes gevuld met verf open en vullen ze
de beschadiging.

Gebouwen met nanotechnologie hebben ook een positieve invloed op de duurzaamheid, vooral op het verbruik van grondstoffen en de CO2-uitstoot bij de productie van cement en op de isolatiewaarde van gebouwen. Door toevoeging van nanodeeltjes krijgt beton een hogere dichtheid en sterkte, waardoor minder cement voor beton nodig is. De TU Eindhoven ontwikkelde met toepassing van nanotechnologie 'smart windows', die niet alleen de hoeveelheid licht filteren waardoor minder koeling nodig is, maar ook energie opleveren. Aspen Aerogels in Massachusetts levert dunne vacuümpanelen met zogeheten hydrofobische gel van colloïde met hoge isolatiewaarde. Een variant van de colloïde gel is een transparante gel van silicium, die ramen een hoge isolatiewaarde geeft.

Gebouwen worden zelfs energieleveranciers. De Mexicaanse architect Augustin Otegui ontwikkelde minuscule nanobuisjes die fungeren als windturbine. Wanneer de gevel van een gebouw ermee wordt bekleed, ontstaat één grote windenergiecentrale. Staalbedrijf Corus ontwikkelde samen met de Britse Swansea University gevelpanelen afgewerkt met een fotovoltaïsche verf met microscopisch kleine zonnecellen, waardoor de gehele gevel de functie van energieleverend zonnepaneel krijgt.

Ondanks de vele voordelen wordt nanotechnologie in de bouw nog weinig gebruikt. Deels komt de trage
implementatie door de kosten. Maar belangrijker is de onbekendheid van deze technologie en de mogelijkheden ervan.

Nanocoatings
Nanotechnologie kan bijdragen aan onderhoudsvrije materialen met ongekende functionele eigenschappen en prestaties.

Bouw loopt achter
Het EU Nanoforum constateert in de studie 'Nanotechnology and Construction' dat de bouwwereld niet sterk is gericht op research en een conservatieve instelling heeft. Innovatieve toepassingen als die in de
nanotechnologie worden volgens de studie door de sector niet beschouwd als kernactiviteit. Zo hebben
architectenvereniging BNA en bouwersorganisatie Bouwend Nederland nanotechnologie niet als
aandachtsgebied. Misschien moeten opdrachtgevers innovatie bij architecten, constructeurs en bouwers
afdwingen door zodanige eisen te stellen aan vorm, constructie en duurzaamheid dat daaraan enkel kan
worden voldaan door de toepassing van nanotechnologie. Nederland heeft namelijk in de wetenschappelijke
instellingen veel kennis van nanotechnologie. Hier liggen dus kansen.

100% INTERIOR
De Duitse interieurarchitect Sylvia Leydecker schetste Booosting in oktober 2008 tijdens het festijn rondom ons 20 jarig bestaan reeds het belang van "Nanotechnology and Architecture." Zij is auteur van het boek Nano-architektur.

PUBLIEKSONDERZOEK NAAR NANOTECHNOLOGIE
tot 15 november 2010 kunt u op www.nanometing.nl uw mening geven over nanotechnologie op het gebied van medisch onderzoek, hygiëne, voedsel, kunstmatig leven, de maakbare mens, milieu, sport, militaire toepassingen, politiek, economie, regelgeving enzovoorts.....