Przeszklone elementy konstrukcyjne to popularna w architekturze metoda wpuszczania światła do budynku. Pozwala to na lepsze wykorzystanie przyjaznego dla środowiska światła dziennego i zmniejsza zapotrzebowanie na sztuczne oświetlenie. Aby jednak zmaksymalizować tę zaletę, elementy szklane powinny być stosowane do konstruowania całych ścian przegród zewnętrznych budynku, co wymaga, by elementy te miały skuteczną izolację termiczną i wytrzymywały określone obciążenie – połączenie, które nie było dostępne na rynku w ten sposób do teraz.

Aerożele krzemionkowe to wysokowydajne materiały termoizolacyjne, które stają się coraz bardziej popularne w sektorze budowlanym. Najczęściej spotykane są nieprzezroczyste maty izolacyjne i tynki. W 2017 r. badacz Empa, Jannis Wernery, wraz ze współpracownikami z działu Building Energy Materials and Components, wpadli na pomysł zintegrowania materiału izolacyjnego bezpośrednio z cegłą budowlaną i zaprezentowali nowy rodzaj cegły wypełnionej aerożelem. Dzięki doskonałej izolacyjności termicznej cegła ta pozwala zaoszczędzić na kosztach ogrzewania, bez konieczności stosowania dodatkowej warstwy ocieplenia na murze.

Jednak aerożel może być również praktycznie przezroczysty, co stanowi półprzezroczysty, izolujący system budowlany. Aby skorzystać z tego i jeszcze bardziej poprawić właściwości izolacyjne „Aerobrick”, Wernery, Michał Ganobjak i spółka opracowali, nowatorski element modułowy oparty na granulkach aerożelu ze szkła float i krzemionki, który łączy w sobie obie właściwości – jest półprzezroczysty i izolujący: aerożel cegła szklana.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Inne

Naukowcy opracowują szkło biodegradowalne i nadające się do recyklingu

Szkło to bardzo popularny materiał: służy do wyrobu okularów, szyb czy szklanki, do której wlewamy wodę. Jednak powszechne stosowanie trwałego, nieulegającego biodegradacji szkła, którego nie można naturalnie wyeliminować, powoduje długoterminowe zagrożenia dla środowiska. Aby rozwiązać ten problem, grupa badawcza kierowana przez prof. YAN Xuehai z Instytutu Inżynierii Procesowej (IPE) Chińskiej Akademii Nauk, opracowała rodzinę ekologicznego szkła pochodzenia biologicznego, wytwarzanego z aminokwasów lub peptydów. Proponowane szkło jest biodegradowalne i nadaje się do recyklingu. 

Pustaki szklane wypełnione transparentnym granulatem aerożelu pozwalają na konstruowanie estetycznych, a jednocześnie nośnych elementów elewacji, które przepuszczają znaczną ilość światła dziennego. Badacze Empa osiągnęli to połączenie wytrzymałości, izolacji i przepuszczalności światła, stosując przekładki dystansowe między taflami szkła w szklanej cegle, które zapewniają stabilność statyczną przy minimalnym przenikaniu ciepła.

Cegła szklana ma zmierzoną przewodność cieplną 53 mW/(m∙K) i wytrzymałość na ściskanie prawie 45 MPa. Jest to najwyższa wydajność izolacyjna spośród wszystkich cegieł, jakie można znaleźć w literaturze technicznej, nie mówiąc już o rynku. Dodatkowo ma właściwość przepuszczania światła.

Cegła szklana z aerożelu nadaje się do zastosowań, w których jednocześnie występują wymagania dotyczące wysokiej przepuszczalności światła dziennego, ochrony przed olśnieniem i ochrony prywatności, na przykład w biurach, bibliotekach i muzeach. Ważnym aspektem jest to, że przegrody budowlane wykonane z takich pustaków szklanych łączą wnętrze budynku z otoczeniem pod względem światła dziennego. Może to pozytywnie wpłynąć na rytm dobowy użytkowników budynku.

Naukowcy złożyli już wniosek patentowy na szklaną cegłę aerożelową i szukają potencjalnych partnerów przemysłowych.

Źródło: Empa