ساختمان‌ها را خودتمیزشونده بسازیم

این مسئله، به ویژه در مورد سطوح در معرض دید، مانند نمای ساختمان اهمیت ویژه ای پیدا می کند. هزینه و نیروی انسانی که به این منظور صرف می شود، در ساختمان ویژه مانند آسمان خراش ها و ساختمان های بزرگ مثل ورزشگاه ها) ارقام قابل توجهی را نشان می دهد.

به منظور کاستن از هزینه های نگهداری و تمیز کردن سطوح ساختمان و همچنین  کاهش تکرار این فرایند، متخصصان عرصه ی فناوری، از این فناوری نوین به منظور ایجاد اماکنی برای سطوح، با هدف خود تمیز شوندگی و آسان تمیز شوندگی استفاده کرده اند که با استقبال چشمگیری از سوی طراحان، سازندگان و مالکان ابنیه مواجه شده است.

مبانی خود تمیزشوندگی

در عمل، تمیز کردن سطوح مصالح ساختمانی مانند شیشه، کاشی و سطوح نماسازی، با مشکلات متعددی توام است. مسایلی از قبیل مصرف مقادیر زیاد انرژی و مواد شوینده ی شیمیایی و به تبع آن هزینه های زیاد. به منظور درک فرایند خود تمیزشوندگی مصالح، تعقیب دو مسیر را پیش رو داریم: یکی هیدروفوبیک (آب گریزی) و دیگری ویژگی هیدروفیلیک(آبدوستی).

میزان ترشدگی یک جسم جامد با آب (در صورتی که محیط فراگیر، هوا باشد)، بستگی به ارتباط بین نیروهای کشش بین سطحی (آب، هوا و جسم جامد و هوا و جسم جامد) دارد. نسبت بین این نیروهای کششی است که زاویه تماس قطرات آب با سطح را تعیین می کند. زاویه ی تماس صفر درجه، به معنای ترشدگی کامل و زاویه ی تماس 180 درجه، به معنای خشک ماندن کامل است.

سطوح آب گریز، دارای قابلیت ترشدگی اندک و زاویه ی تماسی حدود 100 درجه هستند که از مدت های مدید شناخته شده اند. هرچه زاویه ی تماس بالاتر برود، قابلیت دگرچسبی سطوح، کمتر خواهد شد و سطح به سمت سطوح آب گریز متمایل می شود و برعکس، با کاهش زاویه ی تماس، بر قابلیت دگر چسبی افزوده شده و سطح مورد نظر، آب دوست لقب می گیرد. اصولا زاویه ی تماس برای سطوح آب گریز بیش از 90 درجه و برای سطوح آب دوست کمتر از 30 درجه است.

روش های تمیز کردن که بر اساس کاهش زاویه ی تماس عمل می کنند، از زمان کشف صابون به دنیا معرفی شده است. به طور کلی، مواد شوینده از اثر کشش سطحی آب کاسته و زاویه ی تماس آب با سطح را کمتر می کنند.

برخی از حوزه های کاربردی که بشر می تواند از سطوحی با چنین ویژگی هایی استفاده کند، عبارتند از: شیشه های ساختمانی، مصالح نماسازی، درب و بدنه ی حمام، استخر، سونا، پانل های خورشیدی تولید انرژی و گلخانه.