كاغذ ديواري ضد زلزله هم به بازار آمد!
به گزارش گروه چند رسانه ای باشگاه خبرنگاران به نقل از شبکه تلويزيوني يورونيوز، در سال دوهزار و يازده، زلزله اي در شهر وان ترکيه منجر به مرگ چند صد نفر شد و دهها هزار نفر را پس از تخريب خانه هايشان بي خانمان کرد. با تکانهاي شديد زمين لرزه، ديوارهاي خانه ها ، دفاتر کار، مدارس و بيمارستانها که اغلب آجري هستند مي لرزند و تکه هايي از ساختمان تخريب مي شود يا ديوارها فرو مي ريزد. در ساختمان سازي ديوارهاي آجري ارزان تمام مي شود و نسبتا استوار است اما در برابر زلزله ها اين گونه ديوار ها آسيب پذير است . ديوار آجري در برابر فشار عمودي استوار مي ماند اما در برابر فشارهاي عرضي يا افقي ديوار ها ترک مي خورند و ممکن است فرو ريزند.
اما در موسسه فناوري کارلزروهه آلمان پژوهشگران به دنبال يافتن راهي براي مقابله با تخريب يا کاهش آثار تخريبي زلزله ها هستند. هدف آنها به طور مشخص ساختن ديوار آجري است که در مقابل زمين لرزه مقاومت بيشتري داشته باشد چرا که هنگام زلزله فرصتي کوتاه حتي به فاصله چند ثانيه به مردم امکان گريختن از زير آوار را مي دهد. اولين تلاشها براي ايجاد ديوارهاي مقاوم از دهه 1990 آغاز شده است. نصب الياف کربني ديوار به منظور ثابت نگه داشتن آنها تلاشهاي اوليه بوده است. متاسفانه استفاده از اين الياف ها کار را خراب تر کرد که منجر به تخريب در نقاط تلاقي مي شد.
در بازسازي زلزله مشاهده مي شود که ديوار در اين نقاط تلقي به شدت فرو مي ريزد. اما گام بعدي کار کردن نوعي کاغذ دیواری ضد زلزله است. پژوهشگران نوعي کاغذ دیواری با خاصيت ارتجاعي بسيار بالا از جنش فايبرگلاس ساخته اند. اما چسب کاغذ دیواری نيز به اندازه خود کاغذ مهم است. اين چسب از آب ؛ مواد چسباننده و ذرات پلاستيکي بسيار ريز تشکيل شده از هزاران مولکول ساخته شده است. بعد از ماليدن چسب به ديوار، ذرات آن به همه درزهاي ديوار نفوذ مي کند و پس از تبخير آب موجود در چسب، ذرات پلاستيکي درهم تنيده مي شود.
زنجيره مولکولهاي اين ذرات پلاستيکي با شدت به ديوار مي چسبند و فايبرگلاس و چسب نيز پس از آن مخلوط به دست آمده را تقويت مي کند. خاصيت ارتجاعي اين محلول به ذرات پلاستيکي تشکيل دهنده آن بستگي دارد و در واقع با وارد شدن فشار زلزله ساختار آن تغيير مي کند. در آزمايشي مشاهده مي شود ديواري که با کاغذ ديوار مخصوص تقويت شده ، در برابر فشارهاي جانبي در حد سه ريشتر مقاومت مي کند. تفاوت بين دو ديوار واقعا شگفت انگيز است. پيشرفت قابل ملاحظه اي به دست آمده چرا که نصب اين کاغذ دیواری ساده است. آوار و فرو ريختن ديوار مهمترين خطرناشي از زلزله است. هيچ کس نمي داند زلزله بعدي کي و کجا و با چه شدتي رخ مي دهد اما مي توان راه مقابله با آن را با تقويت ديوارها در مناطق زلزله خيز دنبال کرد.
محققان آلماني موفق به طراحي و ساخت كاغذ ديواري مقاوم در برابر زلزله شده‌اند كه مي‌تواند از تخريب و فرو ريختن ديوار در زمان وقوع زمين لرزه پيشگيري كند. محققان مؤسسه تكنولوژي كارلسروهه آلمان با استفاده از الياف شيشه‌اي با مقاومت بالا كه به يكديگر بافته شده اند، يك پوشش الاستيك بسيار قوي توليد كرده‌اند كه مي‌تواند انرژي ناشي از زلزله را به چهار جهت مختلف منتقل كرده و مانع از فرو ريختن ديوار شود.
اين كاغذ ديواري توسط چسب نرم و قابل انعطافي كه از آب و دانه هاي پلي اورتان ساخته شده است، به ديوار اصلي متصل مي‌شود. پس از نفوذ چسب بداخل ديوار و تبخير آب موجود، دانه هاي پلي اورتان پوشش بسيار مستحكم روي ديوار ايجاد مي كنند كه باعث انتقال انرژي ناشي از زلزله به جهات مختلف مي‌شود.
«موريتس اوربان» از محققان اين مركز تأكيد مي‌كند: كاغذ ديواري ضد زلزله در شبيه‌سازي زلزله مورد آزمايش قرار گرفته و به دليل استفاده از اين پوشش در ديوارهاي خانه، ساختمان تخريب نشد. توليد تجاري پوشش ديواري مقاوم در برابر زلزله از سال جاري ميلادي آغاز خواهد شد.
زماني که زلزله رخ مي‌دهد در اکثر موارد ريزش ديوار و سقف ساختمان‌ها باعث تلفات انساني مي‌شود؛ اما يک کاغذ دیواری مخصوص که توسط پژوهشگران دانشگاه کارلسروهه آلمان اختراع شده، قادر به جلوگيري از ريزش ساختمان است.
دانشمندان موسسه فناوري کارلسروهه (KIT) کاغذ دیواری‌اي اختراع کرده‌اند که نيروي حاصل از زمين‌لرزه را به تمام ديوار يک ساختمان منتقل کرده و از اين طريق مانع از ريزش ديوار مي‌شود.
ويژگي کاغذ دیواری ضد زلزله
راز اصلي اين کاغذ دیواری آن است که هم بايد سفت و محکم و هم انعطاف‌پذير باشد. به گفته‌ي موريتس اوربان، پژوهشگر موسسه فناوري کارلسروهه، اين کاغذ حاوي دو عنصر مهم است: يکي الياف و رشته‌هاي سفت و محکم شيشه و ديگري ماده مصنوعي پلي پروپيلن. الياف شيشه در چهار جهت مختلف بافته مي‌شوند تا اينکه بتوانند نيروهاي حاصل از زمين‌لرزه را بر تمامي ديوار تقسيم کنند.
اوربان مي‌گويد: «چنين ويژگي‌اي از ايجاد درز و شکاف در ديوار جلوگيري مي‌کند، زيرا نيروهاي ناشي از زلزله بر سطح بزرگي تقسيم مي‌شوند و ديگر نمي‌توانند بخش‌هاي ضعيف ديوار را متاثر کنند.»
پيوستگي سنگ و آجر
اگر شدت زلزله زياد باشد، ديوار شکاف بر مي‌دارد، اما اين الياف شيشه‌يي هستند که از فروپاشي ديوار جلوگيري مي‌کنند. ماده مصنوعي پلي پروپيلن که در داخل اين کاغذ دیواری وجود دارد، دو طرف درز ديوار را به هم نگه مي‌دارد و از اين طريق از ريزش سنگ و آجر جلوگيري مي‌کند.
کاغذ دیواری ضد زلزله همانند کاغذ دیواری‌هاي معمولي ديگر بر روي سطح داخلي ديوار ساختمان کشيده مي‌شود. اين کاغذ ويژه را نيز مي‌توان رنگ کرد يا بر روي آن يک کاغذ دیواری معمولي کشيد. به گفته طراحان، اين کاغذ دیواری به‌دليل داشتن روزنه‌هاي مختلف از شکل‌گيري کپک نيز جلوگيري مي‌کند.
چسبي خاص براي استفاده از کاغذ دیواری ضد زلزله
اما براي چسباندن اين کاغذ دیواری بر روي ديوار استفاده از چسب معمولي کافي نيست. همانند خود کاغذ دیواری اين چسب هم بايد درعين حال سفت و انعطاف‌پذير باشد. اين چسب مخصوص که توسط شرکت باير (Bayer Material Science) توليد مي‌شود، داراي پليمر «پلي يورتان» است. با اين ماده، چسب مخصوص به‌هنگام تکانهاي زمين قابليت خاصي از خود بروز مي‌دهد. در چنين وضعيتي ترکيبات هيدروژني اين چسب از هم جدا شده و در جاي ديگر دوباره به هم مي‌پيوندند. اين امرسبب مي‌شود که از گسيختگي سنگ‌ها و آجرهاي ساختمان جلوگيري شود.
منبع : ایسنا و باشگاه خبرنگاران