NanoGradnja: avtomatizacija gradnje stavb s pomočjo nano in biotehnologije<br />Prof. dr. Danijel ReboljUniverza v Maribor...
nanoGradnja - motivi<br />Gradbena industrija <br />5% CO2samo cement<br />10% materiala v izgubo<br />20-30% dela v izgub...
nanoGradnja - cilji<br />Upoštevaje potenciale<br />ogljičnih nanomaterialov<br />nanorobotike in nanofabrikacije<br />bio...
nanoGradnja - koncept <br />Nanoroboti<br />z ogljikom iz CO2iz zraka<br />gradijo kompaktno strukturo karbonskih nanocevk...
 digitalni 3D model<br />Projektor svetlobe<br />Posamezne valovne dolžine določajo, kakšne KNC naj nanoroboti sestavljaj...
Plast nanorobotov<br />tloris 0<br />
Ukaz:<br /><ul><li>sestavljaj KNC strukturoz visoko nosilnostjo</li></li></ul><li>Ukaz:<br />- Sestavljaj plastprevodnih K...
Začasen, podporniKNC materijal, ki se po zaključkurazgradi<br />Zgradba postopomaraste...<br />
nanoGradnja - zahteve<br />Poseben Informacijski Model Zgradbe (BIM) in orodja za modeliranje <br />Svetlobni projektor<br...
Za podrobno določanje polne geometrijenosilno-izolacijske strukture,<br />za modeliranje inštalacij (vodovod, kanalizacija...
nanoGradnja - zahtevePosebenmodel in orodja<br />Dodajanje struktur za podporo vseh delov brez vertikalne povezave s tlemi...
nanoGradnja - zahtevePosebenmodel in orodja<br />Visoko integrirana orodja za modeliranje, analize in simulacije (BIM+)<br />
nanoGradnja - zahteveSvetlobni projektor<br />Ukazi = valovne dolžinevsak tip KNC predstavlja druga „barva“<br />Poseben s...
Karbonske nanocevke (KNC) lahko imajo izjemne lastnosti<br />Natezna trdnost do 63 Gpa(izmerjeno)<br />Električna prevodno...
Za 1m33D KNC je potrebno<br /> 3.6 GJ energije (klasična gradnja 3-13 GJ)<br />0.87106 m3 zraka (v 1m3 je 0.2g C)<br />p...
nanoGradnja - zahteveNanoroboti<br />Trenutne raziskave so osredotočene na uporabo v medicini in elektroniki<br />Mehanist...
nanoGradnja - zahteveNanoroboti<br />Mehanokemijska nanomanufaktura<br />Biološki nanoroboti, krmiljeni z magneti<br />
nanoGradnja - zahteveNanoroboti<br />Zahteve:<br />Energija iz svetlobe<br />C izCO2iz zraka<br />Instrukcije preko svetlo...
nanoGradnja - zahteveNanoroboti<br />Dosežki sintetične biologije:Escherichia chromi (Cambridge UK, iGEM 2009)<br />
nanoGradnja - zahteveNanoroboti<br />Skelet Euplectella sp.<br />Aizenberg J, Weaver JC, Thanawala MS, Sundar VC, Morse DE...
nanoGradnja - zahteve<br />Vprašanje zame ni ali lahko bio & nanotehnologija postavljene zahteve izpolnita, temveč kdaj ji...
Vplivi?<br />Na okolje: izključno pozitivni vplivi<br />Na udobje: inerten, „topel“ material<br />Na družbo: možni so razl...
nanoGradnja - skupina<br />Danijel Rebolj, FG UM<br />Martin Fischer, CIFE Stanford University<br />Drew Endy, Biotech Sta...
of 27

Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo

Danijel ReboljNano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo--31.3.2010, Maribor
Published on: Mar 3, 2016
Published in: Education      
Source: www.slideshare.net


Transcripts - Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo

  • 1. NanoGradnja: avtomatizacija gradnje stavb s pomočjo nano in biotehnologije<br />Prof. dr. Danijel ReboljUniverza v Mariboru, FG.KGPI<br />
  • 2. nanoGradnja - motivi<br />Gradbena industrija <br />5% CO2samo cement<br />10% materiala v izgubo<br />20-30% dela v izgubo<br />1.6 milijarde prebivalcev Zemlje nima ustreznega bivališča<br />Potenciali NT in BT<br />
  • 3. nanoGradnja - cilji<br />Upoštevaje potenciale<br />ogljičnih nanomaterialov<br />nanorobotike in nanofabrikacije<br />biotehnologije<br />zasnovati „top-down“ koncept gradnje iz nano v metersko raven<br />formulirati pogoje, zahteve in smernice za nadaljnje raziskave<br />
  • 4. nanoGradnja - koncept <br />Nanoroboti<br />z ogljikom iz CO2iz zraka<br />gradijo kompaktno strukturo karbonskih nanocevk (KNC) z zahtevanimi lastnostmi<br />z uporabo svetlobe<br />kot zunanjim virom energije, in<br />za posredovanje instrukcij, kodiranih z uporabo različnih valovnih dolžin<br />
  • 5.  digitalni 3D model<br />Projektor svetlobe<br />Posamezne valovne dolžine določajo, kakšne KNC naj nanoroboti sestavljajo<br />tloris 0<br />
  • 6. Plast nanorobotov<br />tloris 0<br />
  • 7. Ukaz:<br /><ul><li>sestavljaj KNC strukturoz visoko nosilnostjo</li></li></ul><li>Ukaz:<br />- Sestavljaj plastprevodnih KNC<br />Ukaz:<br /><ul><li>sestavljaj KNC strukturoz visoko nosilnostjo</li></ul>Vse napeljaveso vključene (vodovod, električnoomrežje,...)<br />
  • 8. Začasen, podporniKNC materijal, ki se po zaključkurazgradi<br />Zgradba postopomaraste...<br />
  • 9.
  • 10. nanoGradnja - zahteve<br />Poseben Informacijski Model Zgradbe (BIM) in orodja za modeliranje <br />Svetlobni projektor<br />Nanomaterial - 3D KNC struktura<br />Nanoroboti<br />
  • 11. Za podrobno določanje polne geometrijenosilno-izolacijske strukture,<br />za modeliranje inštalacij (vodovod, kanalizacija, elektrika, komunikacije...)<br />kot volumskih komponent modela s posebnimi lastnostmi materiala (trdnost, prevodnost, barva,...) <br />nanoGradnja - zahtevePosebenmodel in orodja<br />
  • 12.
  • 13. nanoGradnja - zahtevePosebenmodel in orodja<br />Dodajanje struktur za podporo vseh delov brez vertikalne povezave s tlemi<br />
  • 14. nanoGradnja - zahtevePosebenmodel in orodja<br />Visoko integrirana orodja za modeliranje, analize in simulacije (BIM+)<br />
  • 15. nanoGradnja - zahteveSvetlobni projektor<br />Ukazi = valovne dolžinevsak tip KNC predstavlja druga „barva“<br />Poseben spekter za preprečitev interference z naravno svetlobo<br />Ustrezna resolucija<br />Ustrezen energijski fluks<br />Stabilna lega<br />
  • 16. Karbonske nanocevke (KNC) lahko imajo izjemne lastnosti<br />Natezna trdnost do 63 Gpa(izmerjeno)<br />Električna prevodnost<br />Prozornost ali obarvanost<br />ki se načrtujejo z geometrijo KNC<br />3D KNC struktura: poln, kompakten materijal, gostote 182 Kg/m3<br />nanoGradnja - zahteve3D KNC<br />
  • 17. Za 1m33D KNC je potrebno<br /> 3.6 GJ energije (klasična gradnja 3-13 GJ)<br />0.87106 m3 zraka (v 1m3 je 0.2g C)<br />pri pretoku zraka 1m/s je potrebnih za 1m33D KNC 10 dni<br />v 10 dneh dobimo potrebno energijo 3.6GJ s 70m2solarnih celic<br />nanoGradnja - zahteve3D KNC<br />
  • 18. nanoGradnja - zahteveNanoroboti<br />Trenutne raziskave so osredotočene na uporabo v medicini in elektroniki<br />Mehanistični pristop<br />http://www.foresight.org/nanomedicine/Gallery/Captions/Image218.html<br />http://i190.photobucket.com/albums/z305/mooreth/qutemolsimbevelgear.gif<br />
  • 19. nanoGradnja - zahteveNanoroboti<br />Mehanokemijska nanomanufaktura<br />Biološki nanoroboti, krmiljeni z magneti<br />
  • 20. nanoGradnja - zahteveNanoroboti<br />Zahteve:<br />Energija iz svetlobe<br />C izCO2iz zraka<br />Instrukcije preko svetlobe (z ustrezno interpretacijo valovnih dolžin)<br />sestavljanje3D KNC strukture z zahtevanimi lastnostmi<br />http://www.zekesmithillustration.com/port/nature.html<br />
  • 21. nanoGradnja - zahteveNanoroboti<br />Dosežki sintetične biologije:Escherichia chromi (Cambridge UK, iGEM 2009)<br />
  • 22.
  • 23.
  • 24. nanoGradnja - zahteveNanoroboti<br />Skelet Euplectella sp.<br />Aizenberg J, Weaver JC, Thanawala MS, Sundar VC, Morse DE, Fratzl P (2005). Skeleton of Euplectella sp.: <br />Structural Hierarchy from the Nanoscale to the Macroscale, Science, 309 (5732): 275 - 278<br />
  • 25. nanoGradnja - zahteve<br />Vprašanje zame ni ali lahko bio & nanotehnologija postavljene zahteve izpolnita, temveč kdaj jih bosta.<br />Obstaja namreč potrditev koncepta.<br />www.n2mbuilding.org<br />
  • 26. Vplivi?<br />Na okolje: izključno pozitivni vplivi<br />Na udobje: inerten, „topel“ material<br />Na družbo: možni so različni scenariji<br />Tehnologija kot javno dobro<br />Tržne „sile“  pocenitev gradnje<br />Višja kakovost gradnje<br />Manjša potreba po delu človeka<br />
  • 27. nanoGradnja - skupina<br />Danijel Rebolj, FG UM<br />Martin Fischer, CIFE Stanford University<br />Drew Endy, Biotech Stanford University<br />Thomas Moore, Michigan State Univ.<br />Roman Jerala, Kemijski inštitut<br />Vlado Bazjanac, Lawrence Berkeley NL<br />Andrej Šorgo, FNM UM<br />