7 Arten intelligenter Oberflächen für Ihr nächstes Bauprojekt

Was sind intelligente Oberflächen?

Intelligente Oberflächen sind solche, die auf ihre Umgebung reagieren können. Dazu gehören Änderungen der Form oder Farbe sowie Reaktionen auf Temperatur-, Licht- und Feuchtigkeitsänderungen. Einige intelligente Oberflächen können sogar Energie erzeugen oder die Luft reinigen.

Denken Sie an selbstreinigenden Beton, der sich im Laufe der Zeit regeneriert, oder piezoelektrische Materialien, die elektrische Felder erzeugen können, wenn mechanische Kräfte auf sie wirken. Selbst Solarzellen bestehen aus intelligenten Materialien, die es ihnen ermöglichen, Energie aus ultraviolettem Sonnenlicht zu erzeugen. Das muss nicht kompliziert sein – intelligente Oberflächen können auch einfache Beschichtungen auf der Oberfläche sein, wie zum Beispiel auf einem Dach, um die Wärmespeicherung zu reduzieren und die Kosten für Klimaanlagen zu senken.

Mit diesem Wissen hier sind einige Klassifikationen intelligenter Oberflächen, die Sie in Ihrem nächsten Bauprojekt nutzen können:

1. Selbstreinigende

Bieten unglaubliche Bequemlichkeit sowohl für Bewohner als auch Mieter, können selbstreinigende Oberflächen Schmutz und Staub abweisen und sie sauber halten mit minimalem Wartungsaufwand. Dies kann durch den Einsatz spezieller Beschichtungen oder Materialien erreicht werden, die sich gegen Haftung von Schmutz und anderen Verunreinigungen wehren. Obwohl die Technologie relativ neu ist, sehen wir ihre zunehmende Anwendung in modernen Projekten – insbesondere in intelligenten Fenstern und äußeren Materialien zur Schutz von Wänden oder Dächern.

Obwohl dies etwas damit zusammenhängt, sind hydrophobe Beschichtungen ein weiteres gutes Beispiel, das hilft, Feuchtigkeit und ähnliche flüssige Verunreinigungen von Materialien oder Oberflächen fernzuhalten. Ein verbreitetes Anwendungsfeld dieser Technologie finden Sie in modernen Smartphones, um einen höheren Wasserdurchlässigkeitsgrad zu gewährleisten. Kommerziell kann die Technologie verwendet werden, um große Mengen an Feuchtigkeit vom Regen abzuwehren oder das Anhäufen von Wasser auf Oberflächen oder rund um Immobilien zu verhindern.

2. Universelle

Nicht unbedingt hervorstechende Einzelvorteile, universelle intelligente Oberflächen sind darauf ausgelegt, das Projekt insgesamt zu verbessern. Sie passen sich oft dem Maßstab und den Spezifikationen der Aufgabe an. Ein gutes Beispiel ist der Bau einer Spielplatzfläche oder einer Kinderspielzone. Die Auswahl von Oberflächen für den Bodenbelag ist ein ziemlich umstrittener Prozess. Sie möchten, dass sie stützend sind, aber nicht zu hart, um Schaden anzurichten, daher werden Beton, Pflastersteine und andere Steinmaterialien meist ausgeschlossen. Sie möchten auch nicht, dass sie zu rutschig oder abrasiv sind – wie Asphalt bei hellem Sonnenschein.

Die besten Optionen für einen Spielplatz sind einheitliche Oberflächenmaterialien, die eine feste Form des Bodenbelags bieten und vor Ort gegossen werden können. Gummi-Kleinstücke, Gummimatten, Granulate und ingenieurtechnische Holzfaserwolle – all das sind gute Optionen zur Überprüfung. Es ist wichtig zu verstehen, dass die intelligente Oberfläche je nach spezifischer Aufgabe ausgewählt wird und eine für die Hauptnutzer oder Bewohner geeignete Oberfläche schafft – in diesem Fall für Kinder, die auf dem Platz spielen.

3. Thermokromatische

Eine seltsame Bezeichnung, aber thermokromatische Oberflächen ändern ihre Farbe in Reaktion auf Temperaturänderungen. Zum Beispiel kann ein thermokromatisches Fenster dunkler werden, um die Menge an Sonnenlicht zu reduzieren, die in den Raum eindringt, wenn es heiß ist, und dann wieder heller werden, wenn sich die Temperatur senkt.

Das Gleiche lässt sich mit bestimmten Arten von Farbe oder Endbeschichtungen erreichen, um den Komfort im Haus zu erhalten, während es heiße Tage sind – dadurch wird der Bedarf an Klimaanlagen reduziert und die Kosten gesenkt. Dies hat den zusätzlichen Vorteil für die Umwelt, da der Energieverbrauch sinkt – wenn das Klimasystem weniger genutzt wird, sinkt der Stromverbrauch.

4. Elektrochromatische

Eine Abweichung für manche, aber elektrochromatische Oberflächen sind ähnlich wie thermokromatische und können ebenfalls in Reaktion auf elektrischen Strom ihre Farbe ändern. Das kann verwendet werden, um die Menge an Licht einzustellen, die in einen Raum eintritt oder Privatsphäre zu schaffen, indem das Fenster durch schwachen elektrischen Strom undurchsichtig wird.

Auch als „intelligentes Glas“ bekannt, können elektrochromatische Materialien auf verschiedene Arten eingesetzt werden – von Fenstern und intelligenten Displays bis hin zu effizienteren tragbaren Geräten wie Sonnenbrillen. Diese Technologie hat breite Perspektiven für große Gebäude mit viel Glas, wie Hochhäuser. Sie kann jedoch auch verwendet werden, um den inneren Komfort zu erhöhen und Grad an Privatsphäre in verschiedenen Situationen zu gewährleisten, z. B. indem Glas oder Materialien um ein Büro undurchsichtig werden.

5. Energieerzeugende

Zurückkehrend zu Nachhaltigkeit und Effizienz, die beide entscheidend sind, um den Klimawandel zu reduzieren, ist eine weitere Art intelligenter Oberflächen, die in der Baubranche erforscht wird, eine, die natürliche Energie erzeugt. Diese Oberflächen können elektrische Energie aus Quellen wie Sonnenlicht oder Vibrationen erzeugen. Zum Beispiel können einige intelligente Fliesen kinetische Energie aus Schritten in elektrischen Strom umwandeln.

Klingt verrückt oder fantastisch, aber diese Technologie existiert. Südkoreanische Ingenieure haben einen Zementkomposit entwickelt, der elektrische Energie erzeugen und speichern kann. Ähnlich zeigen Komponenten aus Ziegel, Mörtel, Holz und anderen natürlichen Materialien Potenzial zur Unterstützung der Energieerzeugung.

6. Filternde (Luft)

Eine allgemeine Problematik in Innenräumen ist die schlechte Luftqualität und die Ansammlung von Schadstoffen, die sich im Laufe der Zeit ansammeln können. Dazu ist eine Installation von Luftreinigern oder anderen Systemen erforderlich, die Schadstoffe filtern und reinigen können. Wussten Sie, dass einige Materialien Schadstoffe aus der Luft entfernen können – genau wie manche Materialien das Gegenteil tun – Asbest ist ein gefährliches Beispiel.

Als intelligente Filter-Oberflächen entwickelt, können diese Materialien Möbel, Teppiche oder sogar Wände mit besonderen Beschichtungen umfassen, die Schadstoffe aufnehmen und abbauen können. Die Oberfläche filtert giftige Toxine, Gerüche und Schadstoffe, während der Rest des Raumes frisch bleibt.

7. Selbsterneuernde

Selbsterneuernde Materialien sind ziemlich offensichtlich nach ihrem Namen – einer der bemerkenswertesten Formen ist selbstheilender Beton. Mit der Zeit können Materialien unter dem Einfluss von Umweltbedingungen, Bodenbewegungen, Temperaturänderungen und anderen Faktoren zerfallen oder schwächer werden. Dies kann in Form von Rissen oder geschwächten Nähten auftreten.

Selbsterneuernde Materialien enthalten oft andere Elemente, die helfen können, Schäden zu reparieren – wie Kalkstein in Beton, der vor Jahrhunderten von den alten Römern verwendet wurde. Abgesehen vom Beton können andere selbsterneuernde Materialien Stahl, konstruktive Polymere, biologische Systeme und mehr umfassen. Sie ermöglichen es Strukturen und Eigenschaften, unerschütterlich zu bleiben über einen unbegrenzten Zeitraum mit minimalem Wartungs- oder Reparaturaufwand.

Ein smarteres Zukunft

Ganz allgemein hat die Verwendung intelligenter Oberflächen in zukünftigen Bauprojekten das Potenzial, die Effizienz und Funktionalität von Gebäuden erheblich zu steigern sowie deren Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren. Durch Integration dieser Oberflächen in das Gebäude-Design können Architekten und Bauherren Strukturen schaffen, die nachhaltiger, intelligenter und anpassungsfähiger gegenüber sich ändernden Bedingungen sind.

Sie können auch dazu verwendet werden, zusätzliche Vorteile aus Immobilien und Konstruktionen zu gewinnen, die normalerweise solche Möglichkeiten nicht bieten. Einige Beispiele sind natürliche Energieerzeugung, selbsterneuernde Eigenschaften, Unterstützung der Luftqualität und Filterung usw. Das Schaffen eines smarteren Zukunft beginnt mit Materialien, die dann Strukturen verstärken oder verändern, mit denen wir überall konfrontiert sind – ob Decke, Wände, Boden oder anderes.