ETFE วัสดุประสิทธิภาพสูงสำหรับสถาปัตยกรรมแห่งอนาคต

คุณ เคย ยืน อยู่ ใต้ สนาม ฟุตบอลแห่ง ประเทศ ปักกิ่ง หรือ สงสัย ถึง ความ สงสัย ใน น้ํา ของ วอเตอร์ คิวบ์ หรือ ไม่?ไอคอนสถาปัตยกรรมเหล่านี้มีอาวุธลับร่วมกัน วัสดุที่น่าทึ่งชื่อ ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer) ที่รวมความแข็งแรงของพลาสติกวิศวกรรมกับความหรูหราของแก้ว.

เกิดจากห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์พอลิมเมอร์ ETFE เกิดขึ้นเมื่อนักวิจัยรวมเอธีเลนและเททราฟลูโรเอธีเลนโมโนเมอร์ เพื่อสร้างฟลอรพลาสติกที่มีคุณสมบัติที่ไม่ธรรมดา

• ความทนทานที่ไม่มีคู่แข่งทนทานต่อรังสี UV อุณหภูมิสูงสุด (-200 °C ถึง 150 °C) และการกัดเคมี ETFE รักษาความสมบูรณ์แบบของโครงสร้างที่วัสดุประจําการล้มเหลว
• ความแข็งแรงพบกับความยืดหยุ่นด้วยน้ําหนักเพียง 1% ของแผ่นกระจกที่เท่าเทียมกัน กระจก ETFE สามารถทนต่อความเครียดทางกลที่สําคัญในขณะที่ยังคงยืดหยุ่นพอสําหรับรูปแบบสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อน
• ความดีเยี่ยมทางสายตา:ด้วยความสามารถในการถ่ายแสง 95% ที่สามารถแข่งขันกับกระจกได้ ETFE ทําให้พื้นที่ที่เต็มไปด้วยแสงกลางวันสามารถกันความร้อนได้ดีเยี่ยม
• พื้นที่ทําความสะอาดด้วยตนเอง:คุณสมบัติของวัสดุที่ไม่ติดต่อกัน ทําให้น้ําฝนสามารถล้างฝุ่นและขยะออกไป ลดต้นทุนการบํารุงรักษาของโครงสร้างขนาดใหญ่ได้อย่างมาก
• ความปลอดภัยจากไฟETFE ตอบสนองมาตรฐานความปลอดภัยจากไฟที่เข้มงวด การละลาย แทนที่จะเผาไหม้ และไม่ปล่อยควันพิษเมื่อถูกเผชิญกับความร้อนสูง

การเปิดตัวของวัสดุนี้ในด้านสถาปัตยกรรม ได้เปลี่ยนความเป็นไปได้ในการออกแบบ

• การปลดปล่อยโครงสร้างETFE ทําให้มีพื้นที่ไร้เสาขนาดใหญ่ เช่นหลังคา 100,000 ตารางเมตรของ Allianz Arena ในมิวนิค ซึ่งเป็นไปไม่ได้กับวัสดุประเพณี
• ความสวยงามแบบไดนามิกปัจจุบันสถาปนิกได้ใส่ระบบ LED ระหว่างชั้น ETFE สร้างหน้าผนังเปลี่ยนสี ที่ตอบสนองกับเหตุการณ์
• การแก้ไขอย่างยั่งยืนโครงการอีเดน (Eden Project) ที่มีอาคารบีโอเมส (biome domes) แสดงถึงข้อดีทางสิ่งแวดล้อมของ ETFE โดยใช้พลังงานน้อยกว่าโครงสร้างกระจกถึง 50% โดยให้บริการสภาพการเจริญเติบโตที่ดีที่สุด
• เสรีภาพในรูปแบบจากรูปทรงของ Zaha Hadid ไปยังรูปแบบของ Grimshaw ETFE ช่วยให้การแสดงออกทางสถาปัตยกรรม ไม่จํากัดด้วยข้อจํากัดของวัสดุ

ความหลากหลายของวัสดุนี้ยืดหยุ่นไปไกลกว่าการสร้างซอง

• การใช้งานด้านการบินและอวกาศ:นาซ่าใช้ ETFE ในส่วนประกอบของยานอวกาศ ที่ความทนทานต่อรังสีและคุณสมบัติของไฟฟ้า
• พลังงานที่เกิดใหม่:ในฐานะชั้นป้องกันสําหรับเซลล์ไฟฟ้าไฟฟ้า ETFE เพิ่มประสิทธิภาพของแผ่นแสงอาทิตย์ในขณะที่ทนต่อการเผชิญกับสิ่งแวดล้อมหลายสิบปี
• เทคโนโลยีทางการแพทย์ความเข้ากันได้ทางชีวภาพทําให้ ETFE เหมาะสําหรับอุปกรณ์ที่สามารถฝังและสภาพแวดล้อมห้องปฏิบัติการที่ไร้สาระ
• อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยวัสดุนี้ใช้เป็นอุปกรณ์กันไฟในระบบสายไฟที่มีประสิทธิภาพสูง และองค์ประกอบวงจรพิเศษ

ถึงแม้ว่าจะมีข้อดี ๆ แต่ ETFE ยังต้องเผชิญกับอุปสรรค:

• ค่าใช้จ่ายในการผลิตยังคงสูงกว่าวัสดุก่อสร้างทั่วไป
• ความต้องการการผลิตเฉพาะเจาะจงจํากัดการเข้าถึง
• การแก้ไขการรีไซเคิลในระยะยาวต้องพัฒนาต่อ

เมื่อขนาดการผลิตและเทคโนโลยีพัฒนาETFE เตรียมที่จะกําหนดใหม่วิทยาศาสตร์วัสดุในทุกสาขาอุตสาหกรรม จากอาคารฉลาดที่ปรับตัวต่อสภาพภูมิอากาศความมหัศจรรย์ที่โปร่งใสนี้ ยังคงแสดงให้เห็นว่า บางครั้ง เทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงได้มากที่สุด ก็คือเทคโนโลยีที่เราสามารถมองเห็นได้ชัด