![Page 1: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/1.jpg)
NanoGradnja: avtomatizacija gradnje stavb s
pomočjo nano in biotehnologije
Prof. dr. Danijel ReboljUniverza v Mariboru, FG.KGPI
![Page 2: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/2.jpg)
nanoGradnja - motivi
Gradbena industrija
5% CO2 samo cement
10% materiala v izgubo
20-30% dela v izgubo
1.6 milijarde prebivalcev Zemlje nima ustreznega bivališča
Potenciali NT in BT
![Page 3: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/3.jpg)
nanoGradnja - cilji
Upoštevaje potenciale
ogljičnih nanomaterialov
nanorobotike in nanofabrikacije
biotehnologije
zasnovati „top-down“ koncept gradnje iz nano v metersko raven
formulirati pogoje, zahteve in smernice za nadaljnje raziskave
![Page 4: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/4.jpg)
nanoGradnja - koncept
Nanoroboti
z ogljikom iz CO2 iz zraka
gradijo kompaktno strukturo karbonskih nanocevk (KNC) z zahtevanimi lastnostmi
z uporabo svetlobe
kot zunanjim virom energije, in
za posredovanje instrukcij, kodiranih z uporabo različnih valovnih dolžin
![Page 5: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/5.jpg)
digitalni 3D model
Posamezne valovne dolžine določajo, kakšne KNC naj nanoroboti sestavljajo
Projektor svetlobe
tloris 0
![Page 6: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/6.jpg)
tloris 0
Plast nanorobotov
![Page 7: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/7.jpg)
Ukaz:- sestavljaj KNC strukturoz visoko nosilnostjo
![Page 8: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/8.jpg)
Ukaz:- sestavljaj KNC strukturoz visoko nosilnostjo
Ukaz:- Sestavljaj plastprevodnih KNC
Vse napeljaveso vključene (vodovod, električnoomrežje,...)
![Page 9: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/9.jpg)
Začasen, podporniKNC materijal, ki se po zaključkurazgradi
Zgradba postopomaraste...
![Page 10: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/11.jpg)
nanoGradnja - zahteve
1. Poseben Informacijski Model Zgradbe (BIM) in orodja za modeliranje
2. Svetlobni projektor
3. Nanomaterial - 3D KNC struktura
4. Nanoroboti
![Page 12: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/12.jpg)
Za podrobno določanje polne geometrije nosilno-izolacijske strukture,
za modeliranje inštalacij (vodovod, kanalizacija, elektrika, komunikacije...)
kot volumskih komponent modela s posebnimi lastnostmi materiala (trdnost, prevodnost, barva,...)
nanoGradnja - zahteve
Poseben model in orodja
![Page 13: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/14.jpg)
nanoGradnja - zahteve
Poseben model in orodja
Dodajanje struktur za podporo vseh delov brez vertikalne povezave s tlemi
![Page 15: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/15.jpg)
nanoGradnja - zahteve
Poseben model in orodja
Visoko integrirana orodja za modeliranje, analize in simulacije (BIM+)
![Page 16: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/16.jpg)
nanoGradnja - zahteve
Svetlobni projektor
Ukazi = valovne dolžinevsak tip KNC predstavlja druga „barva“
Poseben spekter za preprečitev interference z naravno svetlobo
Ustrezna resolucija
Ustrezen energijski fluks
Stabilna lega
![Page 17: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/17.jpg)
Karbonske nanocevke (KNC) lahko imajo izjemne lastnosti Natezna trdnost do 63 Gpa (izmerjeno)
Električna prevodnost
Prozornost ali obarvanost
ki se načrtujejo z geometrijo KNC
3D KNC struktura: poln, kompakten materijal, gostote 182 Kg/m3
nanoGradnja - zahteve
3D KNC
![Page 18: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/18.jpg)
Za 1m3 3D KNC je potrebno
3.6 GJ energije (klasična gradnja 3-13 GJ)
0.87106 m3 zraka (v 1m3 je 0.2g C)
pri pretoku zraka 1m/s je potrebnih za 1m3 3D KNC 10 dni
v 10 dneh dobimo potrebno energijo 3.6GJ s 70m2 solarnih celic
nanoGradnja - zahteve
3D KNC
![Page 19: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/19.jpg)
nanoGradnja - zahteve
Nanoroboti
Trenutne raziskave so osredotočene na uporabo v medicini in elektroniki
Mehanistični pristop
http://www.foresight.org/nanomedicine/Gallery/Captions/Image218.html http://i190.photobucket.com/albums/z305/mooreth/qutemolsimbevelgear.gif
![Page 20: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/20.jpg)
nanoGradnja - zahteve
Nanoroboti
Mehanokemijska nanomanufaktura
Biološki nanoroboti, krmiljeni z magneti
![Page 21: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/21.jpg)
nanoGradnja - zahteve
Nanoroboti
Zahteve:
Energija iz svetlobe
C iz CO2 iz zraka
Instrukcije preko svetlobe (z ustrezno interpretacijo valovnih dolžin)
sestavljanje 3D KNC strukture z zahtevanimi lastnostmi
http://www.zekesmithillustration.com/port/nature.html
![Page 22: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/22.jpg)
nanoGradnja - zahteve
Nanoroboti
Dosežki sintetične biologije:Escherichia chromi (Cambridge UK, iGEM 2009)
![Page 23: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/25.jpg)
nanoGradnja - zahteve
Vprašanje zame ni ali lahko bio & nanotehnologija postavljene zahteve izpolnita, temveč kdaj jih bosta.
Obstaja namreč potrditev koncepta.
www.n2mbuilding.org
![Page 26: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/26.jpg)
Vplivi?
Na okolje: izključno pozitivni vplivi
Na udobje: inerten, „topel“ material
Na družbo: možni so različni scenariji
Tehnologija kot javno dobro
Tržne „sile“ pocenitev gradnje
Višja kakovost gradnje
Manjša potreba po delu človeka
![Page 27: Nano-gradnja, koncept in pogoji za implementacijo](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052601/559740531a28ab0e678b47b9/html5/thumbnails/27.jpg)
nanoGradnja - skupina
Danijel Rebolj, FG UM
Martin Fischer, CIFE Stanford University
Drew Endy, Biotech Stanford University
Thomas Moore, Michigan State Univ.
Roman Jerala, Kemijski inštitut
Vlado Bazjanac, Lawrence Berkeley NL
Andrej Šorgo, FNM UM