Nanoteknologian ja nanomateriaalien käyttö rakentamisessa
Nanoteknologian ja nanomateriaalien käyttö rakentamisessa
Nanoteknologian ja nanomateriaalien käyttö rakentamisessa
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Nanoteknologian</strong> <strong>ja</strong> <strong>nanomateriaalien</strong> käyttö<br />
<strong>rakentamisessa</strong><br />
Niina Nieminen<br />
Teknologiakeskus KETEK Oy<br />
<strong>Nanoteknologian</strong> osaamisklusteri<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
TEKNOLOGIAKESKUS KETEK OY<br />
Kokkolassa si<strong>ja</strong>itseva yritysten osaamisen kehittämiseen<br />
erikoistunut teknologiakeskus<br />
Yrityspalvelut:<br />
• Tuote-, teknologia- <strong>ja</strong> prosessikehitys<br />
• Analyysi- <strong>ja</strong> testauspalvelut<br />
• Innovaatioiden hankkeistaminen <strong>ja</strong> rahoitusvaihtoehtojen<br />
selvittäminen<br />
• tiedonhaku <strong>ja</strong> patenttikartoitukset<br />
Omista<strong>ja</strong>t:<br />
• Kokkolan kaupunki, 51 %<br />
• Pietarsaaren kaupunki, 7 %<br />
• Keski-Poh<strong>ja</strong>nmaan koulutuskuntayhtymä, 27 %<br />
• Keski-Poh<strong>ja</strong>nmaan ammattikorkeakoulu, 15 %<br />
Henkilöstöä: n. 35<br />
© KETEK<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Mitä nanoteknologia on?<br />
Nanoteknologia on tutkimusta <strong>ja</strong> teknologista kehitystä atomi-, molekyyli- <strong>ja</strong><br />
makromolekyylitasoilla, missä etäisyydet yltävät yhdestä nanometristä sataan<br />
nanometriin (1 – 100 nm).<br />
Siirryttäessä nanomittakaavaan tuntemamme materiaalit muuttuvat<br />
fysikaaliskemiallisilta <strong>ja</strong> biologisilta ominaisuuksiltaan, mihin perustuu<br />
nanotieteiden mahdollisuus luoda kokonaan uusia materiaale<strong>ja</strong>.<br />
Monesti vahvasti poikkitieteellistä.<br />
Mittakaava + uutuus + kontrolloitavuus + hyödyntäminen<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE<br />
3
Kuinka pieni nano on?<br />
100 000 nm<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Rakenteet<br />
Nanomodifioitu<strong>ja</strong> rakenteita <strong>ja</strong> materiaale<strong>ja</strong>, esim. nanosavea<br />
tai muita täyteaineita, komposiitte<strong>ja</strong> tai hartse<strong>ja</strong> käytetään<br />
mm.<br />
- Eristeet<br />
- Tierakenteet, esim. asfaltti<br />
- Sementti, betoni, teräs<br />
- Puu, puu-muovikomposiitit<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Betoni<br />
• Betonin mekaanisten <strong>ja</strong> fyysisten ominaisuuksien parantamiseen<br />
nanosilika (nano-SiO 2 ) & moniseinäiset hiilinanoputket<br />
Nanosilika<br />
- lisää betonin puristuslujuutta<br />
- tiivistää <strong>ja</strong> kasvattaa tiheyttä<br />
- katkaisee kapillaari-ilmiön<br />
- kalkin liukeneminen betonista a<strong>ja</strong>n kuluessa saadaan estettyä<br />
Hiilinanoputket (CNT)<br />
- betonilaatu<strong>ja</strong> joiden puristuslujuus yli 200 Mpa<br />
Nanolitium<br />
- puhtaana pysyviä pinnoitteita, jotka kemiallisesti reagoivat betonin<br />
kanssa muodostaen tasaisen <strong>ja</strong> kovan kulutusta kestävän pinnan<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Eristeet<br />
Eristemateriaali<br />
-Eristysjärjestelmät<br />
-Tyhjiöeriste<br />
-Aerogeeli<br />
-Mikrohuokoiset eristeet<br />
-Tekniset eristeet<br />
-Valmista<strong>ja</strong>: Vicover www.vicover.fi<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Sooli-geelipinnoitteet<br />
Lisäarvona:<br />
• Antimikrobisuus<br />
• Puhtaana pysyvyys / helposti puhdistettavissa oleva pinta<br />
• Kulutuksen kesto<br />
- Voidaan levittää esim. siveltimellä, telalla, ruiskuttamalla,<br />
dippaamalla<br />
- Yleinen sovellutus markkinoilla olevissa tuotteissa<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Lotuksen lehti-ilmiö<br />
Superhydrofobinen = vettä hylkivä<br />
Lotus-efekti perustuu pinnan nanokarheuteen,<br />
joka aiheuttaa veden pisaroitumisen palloksi<br />
pinnalle → vierivät pisarat kuljettavat lian pois<br />
pinnalta<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Superhydrofiilisyys<br />
Vesi muodostaa pintaan kalvon, joka<br />
valuessaan kuljettaa likajäämät pois pinnalta<br />
Saadaan pinnoille käyttämällä esim.<br />
titaanidioksidia<br />
Vasemmalla puolella TiO2 pinnoitettu<br />
sementtiseinä<br />
Fotokatalyysi = UV-valon <strong>ja</strong> fotokatalyyttisen<br />
aineen yhteisvaikutuksesta tapahtuva<br />
orgaanisen aineen hajoaminen<br />
esim. lika / rasva / home<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Pinnoitteet<br />
Graffitisuo<strong>ja</strong>pinnoitteet (rakennusten<br />
ulkoseinät)<br />
rautatieasemat – turvallisuutta käyttäjille<br />
Likaantumisen esto tai helposti puhtaana<br />
pidettävät pinnat<br />
(ulko- <strong>ja</strong> sisäpinnat, myös tekstiilit)<br />
Julkiset tilat – ympäristöystävällisyys kemikaalikulutuksen<br />
vähenemisen kautta<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Pinnoitteet<br />
Antibakteeriset pinnoitteet (sisäpinnat)<br />
Päiväkodit, koulut, vanhusten hoito –<br />
epidemioiden ehkäiseminen tai sairastapauksien<br />
vähentäminen<br />
Paloturvallisuuspinnoitteet; Puurakenteet, tekstiilit<br />
Kulutuksen kestoa parantavat pinnoitteet<br />
Julkiset kovalla käytöllä olevat lattiat<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Puhtaanapysyvä pinnoite betonille<br />
• Itsepuhdistuva, valokatalyyttinen,<br />
mikrokarhea, vettä hylkivä, läpinäkyvä,<br />
höyryä läpäisevä nano-TiO 2 -<br />
sooligeelipinnoite.<br />
• Pinnoitteen kuivuminen tapahtuu<br />
hydrolyysin kautta. Aine levitetään<br />
kuivalle pinnalle. Pidättää UV-säteilyä.<br />
• Ei pakkasvaurioita. Pinnoite on jäykkä,<br />
jolloin lämpöliikkeen aiheuttamien<br />
mikrohalkeamien sekä komponenttina<br />
olevan kiinteän nanoaineen johdosta<br />
pinta läpäisee vesihöyryä.<br />
• www.abonano.com<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Nanoteknologiaa asumisessa<br />
Kilpaili<strong>ja</strong><br />
Puhdistusa<strong>ja</strong>t:<br />
51 sec<br />
Avalon 27<br />
Kromi<br />
20 sec<br />
> 5 min<br />
• Naarmuuntumiselta <strong>ja</strong><br />
mikrobikasvulta suo<strong>ja</strong>ava<br />
parkettilakka<br />
• Ohut <strong>ja</strong> joustava<br />
lakkakerros, eliminoi<br />
mikronaarmu<strong>ja</strong><br />
• Antimikrobi-ominaisuus<br />
perustuu hopeaioneihin<br />
• www.parla.fi<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE<br />
• Nanopinnote helpottaa <strong>ja</strong><br />
nopeuttaa siivoamista<br />
merkittävästi<br />
• www.millidyne.fi
Pinnoitemateriaalivalmistajia<br />
-Abonano (Turku)<br />
-Millidyne (Tampere)<br />
-Varicoats (Sipoo)<br />
-A.Graveolens (Lahti):<br />
paloturvallisuus<br />
Pinnoitepalveluita:<br />
-Uudenmaan Pintasuo<strong>ja</strong>us (Pukkila):<br />
ulko- <strong>ja</strong> sisäpinnat<br />
-Milliclean (Turku –<br />
yhteistyö Millidynen kanssa)<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Energian tuotto<br />
Tuulivoima<br />
-Esim pienvoimaloita useamman omakotitalon energiantuottoon<br />
-Maailman ensimmäinen nanoteknologiaan perustuva tuulivoimalan<br />
siipi, Hybtonite® kevytsiipirakenne: hiilinanoputkivahvisteista epoksia<br />
•Siipikoko on voitu kaksinkertaistaa <strong>ja</strong> voiman tuottoa kasvattaa<br />
30 % suuremmaksi<br />
•Mahdollistaa sähköntuoton jo alhaisilla tuulennopeuksilla<br />
•Myös maailman suurimmat massatuotannossa olevat tuulimyllyt<br />
(siiven pituus 61,5 m) on valmistettu käyttämällä Hybtonite®<br />
epoksia<br />
www.amroy.fi<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Energian tuotto<br />
Aurinkovoima<br />
-Lämmöntuotto<br />
-Sähköntuotto<br />
-Keräimen pinnassa nanorakenteinen keraamipinnoite (Si, Al & Ti)<br />
-Keraami erittäin sään kestävä, myös hankalissa olosuhteissa<br />
- Kerää auringonsäteilyn 96%<br />
(www.savosolar.fi )<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Kiitos<br />
Lisätieto<strong>ja</strong>:<br />
<strong>Nanoteknologian</strong> klusteriohjelma<br />
niina.nieminen@ketek.fi<br />
www.nanobusiness.fi<br />
GATEWAY TO FINNISH EXPERTISE
Change language