فناوری های نوین در مصالح عمرانی یکی از مباحثی است که در صنعت ساخت و ساز بایستی در نظر گرفته شود. با استفاده از مصالح نوین می توان به سبک سازی و بهینه سازی ساختمان ، کاهش هزینه های ساخت و ساز و کاهش مضررات زیسست محیطی منجر شود.
در یک مطالعه جدید دانشجویی در انستیتوی معماری پیشرفته کاتالونیا یک فناوری جدید از مواد اختراع شده است که دارای تأثیر خنک کنندگی در فضای داخلی ساختمان را دارد. آنها از ترکیب خاک رس و هیدروژل برای ایجاد یک اثر خنک کننده استفاده کرده اند که ناشی از وجود هیدروژل در سازه آجر ناشی می شود. در روزهای گرم هیدروژن آب آزاد شده و منجر به کاهش درجه حرارت می شود. و دمای محیط داخل 6 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. همچنین بخار آب به هوا انتقال یافته و در نتیجه دمای کاهش هوا می یابد. این روشی است از فرایند تعریق سرامیکی پر از آب تقلید می کند. آجر سرامیکی متخلخل و مشبک مانند به صورت سه بعدی چاپ شده و آجرها را بهم وصل می کند تا وقتی در ملات قرار می گیرد، یک پیوند محکم ایجاد کند و سپس آب را در منافذ میکروبی خود مانند یک اثر اسفنجی جذب کند. با عبور هوا از ساختار شبکه آجر ، آب در منافذ نگه داشته شده تبخیر می شود ، بنابراین هوای سرد را وارد محیط داخلی کرده و دما را پایین می آورد. این روش از فناوری مواد می تواند برای مناطقی با درجه حرارت بسیار بالا بسیار ابتکاری باشد. این ماده در صنعت معماری نیز به عنوان بخشی از طبیعت و یک موجود زنده تبدیل می شود. این فناوری مواد چندین ویژگی خلاقانه را نشان می دهد که از نظر اجتماعی و رفتاری در محیط وجود دارد که از استفاده اولیه آجر فراتر می رود و آن را در استفاده خلاقانه تر و کارآمدتر می کند.
دانشمندان دانشگاه رایس خواص جنبشی سیمان را رمزگشایی کرده و راهی برای "برنامه ریزی" ذرات میکروسکوپی ، نیمه کریستالی موجود در آن ساخته اند. این فرایند ذرات را از توده های بی نظم به مکعب های مرتب ، کره ها و اشکال دیگر ترکیب می کند تا مواد با تخلخل کم و با دوام تر شوند. روزبه شهسواری ، دانشمند و نویسنده اصلی گفته است که، این روش ممکن است به سازه های قوی تری منجر شود و به بتن کمتری نیاز داشته باشد. تولید جهانی بیش از 3 میلیارد تن بتن در سال ، اکنون 10٪ از دی اکسید کربن ، گاز گلخانه ای را منتشر می کند تا به جو منتقل شود. او و همکارانش با آزمایشهای گسترده ، واکنشهای نانومقیاس یا "مورفوژنز" را از تبلور درون کلسیم سیلیکات سیمان که مقاومت بتن را تشکیل می دهد رمزگشایی کردند.
برای افزایش دوام بیشتر سازه های بتونی می توان از سیمان قابل برنامه ریزی استفاده کرد. وی گفت: ما آن را سیمان قابل برنامه ریزی می نامیم. پیشرفت عالی این کار این است که این اولین قدم در کنترل سینتیک سیمان برای بدست آوردن اشکال مورد نظر است. ما نشان می دهیم که چگونه می توان مورفولوژی و اندازه بلوک های ساختمانی اساسی CSH را کنترل کرد تا ریز ساختار سیمان بتواند به گونه ای روی هم تشکیل گردد که تراکم بسیار زیادی در مقایسه با ریزساختارهای معمولی CSH داشته باشد. این ایده شبیه به مونتاژ خود بلورها و پلیمرهای فلزی است. شهسواری گفت: این شاخه مورد توجه محققان قرار گرفته است. اما کنترل ساختار از پایین به بالا سیمان و بتن بسیار دشوار است و این اولین دستورالعمل چنین ترکیب های پیشرفته را ارائه می دهد.
در این روش ذرات ابتدا به طور خودکار در واکنش اولیه شرکت می کنند و بعداً بقیه مواد در اطراف آنها شکل می گیرد. این زیبایی رشد در محل و به واسطه واکنش اولیه است و نیازی به افزودن واکنش های خارجی دیگری ندارد ، همانطور که معمولاً در صنعت برای ترویج تبلور و رشد انجام می شود.
از مزیت های این روش جدید دارای برای محیط زیست عبارتند است. 1- به بتن کمتری نیاز خواهیم داشت زیرا این ماده مقاومت بیشتری به دلیل توپری خود دارد. 2- دوام بالایی خواهد داشت چون مواد شیمیایی و تهاجمی به راحتی نمی توانند درآن نفوذ کنند.
