Семь технологий, которые изменят дома будущего

Мы живем в эпоху перемен, на наших глазах меняются не только государственные границы, политические режимы и правила приличия, но и материя, из которой сделан наш мир, в прямом смысле этого слова. Грядет великая строительная революция: на свет народилось новое поколение «умных» материалов, пишет издание Sustainable Cities Collective.  Они стали ответом на вызовы современного мира: снизить стоимость жилья, защитить недвижимость от землетрясений и других природных стихий,  разработать способы дешевого производства энергии.

БГ рассказывает о самых важных новых строительных материалах, которые изменят наши дома, улицы наших городов и, говоря шире, мир, в котором мы живем. 

Солнечные батареи вместо окон

В Университете Мичигана изобрели абсолютно прозрачные солнечные батареи, которые можно установить в обычные окна вместо стекол, чтобы дома сами трансформировали солнечную энергию в электричество. Еще из них можно делать экраны смартфонов, чтобы просто положить телефон на солнце и подзарядить его. 

Обычные солнечные батареи представляют собой непрозрачные элементы из кремния, которые собирают энергию, а затем перерабатывают ее в электричество. Панели, разработанные в Мичигане, – это концентраторы солнечной энергии. Фактически они концентрируют энергию на устройстве, которое затем производит электричество. Фотоэлектрические элементы располагаются по краям панели.

Материал не производит и не поглощает видимый свет, поэтому для человеческого глаза он кажется прозрачным. Пока у мичиганских стекол не очень высокая эффективность и они уступают обычным солнечным батареям, но инженеры верят, что это можно исправить.

Города из Lego

Конструктор Lego поможет не только развлечь ребенка, но и построить настоящий дом. Компания Kite Bricks предложила технологию «умных» кирпичей (Smart Brick). Фактически компания собирается строить дома из бетонных кирпичей по принципу Lego. В материале есть отверстия и выпуклости, которые идеально подходят друг к другу. Вместе они скрепляются специальным клеем. Для повышения прочности конструкции внутрь можно поместить стальную арматуру.

Дома из «умного» кирпича будут возводиться очень быстро, без грязи и не создавая гор мусора в процессе строительства. Пока проект находится в состоянии разработки, комапния ищет инвесторов. 

Дом с кожей

В Университете Северной Каролины и в Университете Восточной Финляндии была разработана «чувствительная кожа». Здание само подает сигналы о трещинах и дефектах в своей конструкции. Это принципиально важно для многих типов объектов, например для хранилищ ядерных отходов, старых строений или городов, где случаются землетрясения.

«Кожа» представляет собой электропроводящий слой краски, которую можно нанести на здание. В ней содержатся электроды, которые определенным образом распределяются по зданию. Они посылают сигналы компьютеру со специальной программой мониторинга, которая их анализирует. Если отклик от электродов начинает меняться, это означает, что в здании появились трещины.

Подзарядка от стены

Компания uBeam собирается использовать в домах технологию, которая превращает звуки в энергию. В стены домов будут вмонтированы приборы, которые будут превращать энергию в ультразвук. 

В прибор монтируется специальный передатчик, который будет принимать ультразвуковой сигнал и снова трансформировать его в энергию. Любое устройство в доме может с его помощью использовать электричество без подключения к розетке. Телефон будет подзаряжаться буквально у вас в руках. 

uBeam сейчас пытается вмонтировать эти устройства в обои и элементы декора. В будущем цепочки ультразвуковых передатчиков могут охватить дома и целые кварталы. 

Ветер освещает улицы

В будущем фонари на улицах будут включаться лишь в ветренную погоду. Ученые из южнокорейского Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology разработали материал, который светится от дуновения ветра. Если ветер достаточно сильный, то материал светится примерно как компьютерный монитор. Таким образом, можно подсветить целые здания.

Речь идет о феномене «механолюминесценции» – некоторые материалы начинают выделять свет при механической нагрузке. Эта технология была известна довольно давно, но раньше не использовалась, в первую очередь из-за того, что в результате выделялось совсем немного света зеленого или желтого цвета.

Южнокорейские ученые соединили цветной фосфор и пластик, и материал стал светиться белым светом. Из него потом сделали трубочки небольшого диаметра, которые при дуновении ветра начинают двигаться.

Дома из бамбука

В Массачусетском технологическом университете задумались, как использовать бамбук при строительстве современных домов. Бамбук как строительный материал оказался на удивление прочным и быстро растет. Но для современных мегаполисов он не подходит: его использование ограничено из-за формы материала и уязвимости к воздействию  насекомых. 

В MIT пытаются на основе бамбука сделать материал, похожий на фанеру. Бамбук дробят на мелкие части, а потом прессуют полученную смесь в строительные блоки. В Китае, Индии и Бразилии, где растет бамбук, из такого материала можно построить недорогие, устойчивые и надежные дома.

Лифт в небо

Добраться до верхних этажей небоскреба – непростая задача. Все дело в устройстве лифта. Кабинка поднимается наверх с помощью стального троса. Чтобы поднять лифт на высоту, например, 400 метров, нужно слишком много стали, а сам трос становится чересчур тяжелым. Поэтому проектировщики и строители предлагают сегодня жильцам и посетителям небоскребов пересаживаться с лифта на лифт: один довезет до пятидесятого этажа, следующий до сотого и так далее. 

Проблему попыталась решить финская компания Kone, которая разработала трос UltraRope. Его центр состоит из углеводородного волокна, сверху он покрыт оболочкой, выдерживающей силу трения. Такой трос в два раза прочнее обычного стального. Масса подвижного лифта в результате его использования снижается на 60%, а затраты на энергию – на 15%.

Технология финской компании будет использоваться при строительстве самого высокого здания в мире – Kingdom Tower в Саудовской Аравии. Высота здания превысит тысячу метров, Kone сделают для него 65 лифтов.