建筑纳米材料

在使用纳米材料之前应该考虑哪些承包商

纳米材料在建筑中越来越普遍,但伴随其好处而来的是你应该与供应商讨论的风险
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“底部有很多空间。”

来自美国物理学家Richard Feynman的这些词在1959年迎来了一个新的领域,一个专注于直接操纵单个原子。自20世纪80年代以来,我们已经称为现场纳米技术。

如今,化妆品,体育用品,电子,医疗器械和,是,建筑材料全部含有纳米粒子 - 及其使用预计会增加。“到2025年,超过50%的建筑材料预计将含有纳米材料,”跨国工程公司AECOM环境总监Bill Looney表示,“2014年蓝皮书物业与施工手册。

这听起来很有希望 - 但它也可能证明,鉴于施工中的纳米材料的人和环境风险尚未完全理解。

但是,益处更加清晰。当使用时,施工中的纳米材料表现出一些有价值和令人惊讶的特性。这里有些例子:

  • 用于公路建设的更轻、更耐的混凝土
  • 通过吸收温室气体和产生氧气来净化空气的环保涂料
  • 自动清洁玻璃,排斥水和污垢
  • 更薄,更轻和更强的绝缘
  • 杀死Covid-19和其他病毒的表面 - 接触

看看有纳米颗粒的一些最新产品,请访问OB体育建筑纳米材料库存,由建筑研究和培训中心(CPWR)编制。CPWR设计了清单,以帮助建筑工人和承包商更好地了解纳米材料的好处和风险。

纳米材料定义

在使用纳米材料的建设之前,承包商确切地了解它们是有帮助的。

欧洲联盟定义丹尼斯科尔茨夫(Denis Koltsov)在Brec Solutions和ISO / TC229椅子上的纳米技术标准的校长和ISO / TC229椅子上,与美国,日本或中国在美国

“纳米”可以参考粒子,空间,技术或其他因素。“纳米材料建设 - 正在使用的是什么?”由职业安全和健康机构资助的一份文件。

在论文中,英格兰的Loughborough大学Wendy Jones和她的共同作者提到了几种可能性:

  • 含有1-100纳米尺寸的颗粒的材料(请记住,英寸包含2540万纳米)
  • 含有纳米尺寸空间和巨大内表面积的材料,例如二氧化硅气凝胶绝缘
  • 有意使用纳米技术创建的材料,被称为工程纳米材料(eNMS),而不是天然存在的那些,例如细海滩砂或病毒
  • 捆绑在一起的材料,这使关于粒子的部分必须是纳米级的问题

为了调节建筑行业中的纳米材料或造成制造商的信息,需要同意他们当然是什么。但是,往往不是必需的标签,制造商可能无法报告产品信息或安全数据表中的纳米材料。

更小但更具有生物活性

小规模的纳米材料使其成为他们的益处 - 和危险。与相同材料的较大颗粒相比,每单位质量的更大的表面积使纳米颗粒更加反应。

例如,许多eNM可以吸入肺部或通过皮肤吸收。国家职业安全与卫生研究院发布了推荐的曝光限制用于碳纳米管(CNT)和超细二氧化钛。像石棉一样,CNT与肺中的炎症和瘢痕形成有关。二氧化钛可能通过吸入引起肺部损伤,但也可以通过血脑屏障,在那里影响未知。

固有或工程化保护

为了防止外来颗粒的不良反应,身体具有天然保护机制。但他们的工作程度取决于粒子本身。

“通常在肺部,有巨噬细胞或细胞摆脱异物,”琼斯说。“它们可以缠绕在小或非常短的颗粒周围或缠绕在球中并取出它们。但巨噬细胞不能在长纤维周围包裹。所以那些纤维不能再次出来。“

问题不在于纳米材料是否有纤维,而在于它们的形状和大小。降低碳纳米管等纳米材料的潜在风险是可能的。例如,制造商可能使用涂层或不同的加工方法,或用更短或更像球的形式代替纤维材料。关键是不要失去理想的性能。

“用任何纳米材料,如果你设计不同,身体可能表现得不同,”琼斯说。“理论上,你可以重新设计它们以使它们减少一个问题。”

建设的特殊风险

“你可以把CNT放在网球拍的手柄中,它将保持稳固状态,永远不会是一个问题,”琼斯说。“但这并没有告诉你你把它放在混凝土中的问题,留下20年,然后打破它。”

更令人困惑的是,即使你不在混凝土中添加纳米材料,拆除时也可能释放它们。事实上,切割、研磨、打磨或喷洒都可能产生灰尘或薄雾,这些粉尘或薄雾可能被吸入、摄取或吸收。

为了评估风险,您需要确定工人暴露和剂量,但该研究可以复杂。通常,从气溶胶和粉末中释放的颗粒呈现出最关心的问题。

琼斯说,建筑工人暴露可能是低的,特别是如果它通过保护措施管理。例如,当处理粉末或气溶胶时,这意味着避免的污染,源头的灰尘提取和使用面部安装的N95面罩(中国欧盟或KN95过滤器中的FFP3掩模)。

问题与解答

CPWR的工具箱会谈纳米材料覆盖曝光保护,以及其他有用的主题,包括基本原理,识别,使纳米涂层和木材涂料和污渍的纳米水泥。

此外,niosh创造了一张海报引导那些与纳米材料合作的人在施工中如何防止曝光。海报涵盖了三类百分子,潜力降低:潜力最高的干粉;悬浮液体;或物理结合或包封的纳米颗粒。然后,海报列出了询问的问题,以及基于纳米材料的控制和保护措施。

如果新材料提供了卓越的飞跃的优势,承包商可能希望与供应商联系,看看它是否包含纳米材料。如果它确实如此,请询问化学成分,尺寸,形状,电荷,溶解度和结构。这些可能性几乎是无穷无尽的,但只有一些属性与健康问题相关联。

通常,评估和应对风险的最佳建议可以追溯到一句古老的格言:慎之又慎。无论风险有多小,或者可能的后果有多不可能,保护你自己和你的员工远离危险总是有回报的。

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