资料来源:TU Delft官网
5、火星混凝土
西北大学(Northwestern University)的研究团队在库萨蒂斯(Gianluca Cusatis)的带领下,开发了可以在火星上应用的混凝土材料。高强度火星混凝土可以快速制成,并且可以承受陨石的撞击 - 这是为人类提供庇护所的关键要素。
为了制造火星混凝土,库萨蒂斯将硫在240℃下加热,将其熔化成液体,并使用火星土壤充当骨料,其与硫的比例为1:1,经过冷却就得到了火星混凝土。
库萨蒂斯认为,火星混凝土的强度较高归因于火星土壤颗粒的尺寸较小。他的团队还发现,当混凝土破裂并重新熔化浇铸时,它会变得更加坚固,这可能是由于颗粒尺寸的进一步减小所致。
库萨蒂斯表示,常规混凝土需要28个小时才能发挥出全部的强度性能,而火星混凝土只需要1-2个小时,因此库萨蒂斯认为它是理想的3D打印材料,可以使用火星本地资源来打印建筑物,这将比从地球发送材料更加有效和可持续。
资料来源:西北大学官网
6、烟头砖
人类每年约生产600万支卷烟,由此产生120万吨的烟头废物。烟头的生物降解能力很差,且困在过滤器中的重金属(例如砷、铬、镍和镉)会渗入土壤和河流,对环境的危害非常大。为了减少烟头对环境的污染,RMIT的研究人员开发了由烟头制成的更轻、更节能的砖头。
由阿巴斯·莫哈耶拉尼(Abbas Mohajerani)博士领导的皇家墨尔本理工大学(RMIT University)的一个团队已经证明,掺有1%烟头的砖的性能与普通砖非常相似,而且制得的砖更轻,具有更好的隔热性能,制造时所需的能源也更少,可以削减砖的生产成本。在烧制过程中,烟头中的重金属和其他污染物被捕集并固定在砖块中,从而减少了环境污染的问题。
资料来源:RMIT官网
7、砖冷却系统
通过粘土和水凝胶的结合,加泰罗尼亚高级建筑学院(Institute of Advanced Architecture of Catalonia)的学生发明了一种对建筑物内部具有冷却作用的新材料,命名为Hydroceramic。
Hydroceramics具有将室内温度降低多达6℃的能力。它的冷却效果来自于结构中存在的水凝胶,其吸收了高达自身重量500倍的水。通过将水凝胶的蒸发特性与粘土的湿度控制特性相结合,可以产生对热和水有响应的复合材料。这是一种被动蒸散系统,在炎热的天气中,水凝胶吸收的水被释放以降低温度,可以有效地保持人体舒适区域内的温度和湿度平衡。
资料来源:IAAC官网
8、污染吸附砖
由建筑与环境设计学院(Cal Poly)的助理教授Carmen Trudell开发的材料Breathe Brick,可以吸入空气中的污染物并释放过滤后的空气。这种材料可以被设计为建筑物通风系统的一部分,也可以配置在带有窗户和冷却系统的墙壁上。它的外部为砖块,内部为标准保温层,中心是一个旋风过滤系统,系统从空气中分离出空气颗粒,并将它们收集在可移动的料斗中。
经过测试,该系统可以过滤30%的细颗粒和100%的粗颗粒污染物。长远来看,由于整个系统相对便宜,污染吸附砖块可能会成为建筑物最常见的材料之一,是降低城市污染水平的有效方法。