เจาะลึก 10 นวัตกรรมแห่งอนาคตของวัสดุก่อสร้างที่ไม่ควรพลาด

การก่อสร้างยุคใหม่ไม่ได้มีแค่เทคโนโลยีที่หลากหลายครอบคลุมทุกความต้องการของมนุษย์เท่านั้น ยังมีนวัตกรรมที่เกี่ยวข้องกับวัสดุก่อสร้างที่ตอบโจทย์บ้านยุคใหม่อีกด้วย ไม่ว่าจะเป็นความสะอาด สิ่งแวดล้อม รวมถึงความคงทนในการใช้งาน

วัสดุก่อสร้างยุคใหม่มีอะไรบ้าง แล้ววัสดุแบบไหนที่มีโอกาสปรับใช้ให้เราได้เห็นกันในอนาคต BIMspaces ได้รวบรวมมาไว้ให้คุณแล้วที่นี่!!

10 วัสดุก่อสร้างยุคใหม่ที่คุณอาจยังไม่รู้

1. คอนกรีตซ่อมแซมตัวเองได้ (Self Healing Concrete)

จะดีแค่ไหนกันถ้าอาคารสมัยใหม่จะไม่แตก ไม่ร้าว มีความสวยงามคงทนไม่ว่าเวลาจะผ่านไปนานเท่าใดก็ตาม อีกทั้งยังสามารถใช้งานร่วมกับสิ่งก่อสร้างได้หลากหลายรูปแบบ

Self Healing Concrete หรือคอนกรีตแบบซ่อมแซมตัวเองได้ เป็นนวัตกรรมที่ถูกคิดค้นมาเพื่อเสริมความคงทนของสิ่งก่อสร้างด้วยการผสานเทคโนโลยีชีวภาพที่ใช้แบคทีเรียชนิดพิเศษผสมเข้าไปในคอนกรีต หากคอนกรีตเกิดรอยร้าวทำให้ความชื้นเข้าไปด้านในได้ แบคทีเรียดังกล่าวจะเจริญเติบโตพร้อมสามารถสร้างชั้นหินขึ้นมาทดแทนคอนกรีตส่วนที่สึกหรอไปได้

2. 3D-printed Bioplastics

เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing) อาจไม่ใช่สิ่งที่แปลกใหม่ในยุคนี้ แต่นวัตกรรมการประยุกต์การพิมพ์ดังกล่าวเข้ากับ Bioplastic ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและส่งผลดีต่อความยั่งยืนในการก่อสร้างต่างหากที่อาจสร้างความเปลี่ยนแปลงเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมได้อย่างมากมาย

การใช้ 3D-printed Bioplastics ช่วยเปิดโอกาสให้คนสามารถใช้ Bioplastic ในการก่อสร้างรูปแบบใดก็ได้ ไม่จำกัดดีไซน์ ไม่จำกัดสถานที่ เพิ่มโอกาสให้คนสร้างบ้านและเฟอร์นิเจอร์ที่ดีต่อสิ่งแวดล้อมได้มากขึ้น

โดย 3D-printed Bioplastics มีการทดลองประยุกต์ใช้เพื่อสร้างบ้านตัวอย่างในประเทศเนเธอร์แลนด์ภายใต้โครงการ “3D Print Living It” ที่ทำให้คนทั่วไปได้เห็นว่า การพิมพ์ Bioplastic ออกมาเป็นที่อยู่อาศัยนั้นสามารถใช้งานได้จริง และคาดว่าเราจะได้เห็นนวัตกรรมนี้แพร่หลายออกไปในวงการเฟอร์นิเจอร์และวงการก่อสร้างในอนาคต

ขอบคุณภาพประกอบจาก Plastic Today

3. 3D-printed Graphene

หาก 3D-printed Bioplastics คือการประยุกต์ใช้ 3D Printing เพื่อสร้างพลาสติกที่ดีต่อโลกมากขึ้น 3D Graphene ก็คือการใช้เทคโนโลยี 3D Printing เพื่อสร้างสิ่งที่คงทนมากเกือบที่สุดของโลก

กราฟีน (Graphene) เป็นวัสดุคาร์บอนที่มีความคงทนแข็งแรงสูง มีความแข็งแกร่งกว่าเหล็กที่มีความหนาเท่ากันนับ 10 เท่า กราฟีนสามารถใช้เป็นตัวนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี ทำให้มีการประยุกต์ใช้ที่หลากหลาย แต่ยังติดข้อจำกัดในด้านการออกแบบที่ยังดึงประสิทธิภาพของวัสดุชนิดนี้ออกมาได้ไม่เต็มที่เท่าที่ควร

3D-printed Graphene เป็นตัวทำลายขีดจำกัดดังกล่าว การพิมพ์กราฟีนแบบ 3 มิติออกมาเพื่อใช้งาน ทำให้ตัวกราฟีนมีรูปแบบที่หลากหลาย และอาจเสริมความคงทนรวมถึงความยืดหยุ่นในการใช้งานมากขึ้นไปอีกในอนาคต และแน่นอนว่าโอกาสที่เทคโนโลยีนี้จะถูกนำมาใช้ในวงการก่อสร้างและเฟอร์นิเจอร์รูปแบบใหม่ๆ มีไม่น้อยเลยทีเดียว

4. อลูมิเนียมโปร่งใส (Transparent Aluminium)

Alon หรือ Aluminum Oxynitride เป็นชื่อเต็มๆ ของเจ้าอลูมิเนียมโปร่งใสนี้ ซึ่งมีการผลิตมากว่า 10 ปีแล้ว ด้วยคุณสมบัติที่มีความยืดหยุ่น โปร่งใส ความทนทานสูง ทำให้มีความต้องการที่จะนำมาใช้แทนกระจกนิรภัยรูปแบบต่างๆ

ถ้าผลิตมานานแล้ว ทำไมอลูมิเนียมโปร่งใสจึงเป็นวัสดุแห่งอนาคต? เนื่องจากวัสดุชนิดนี้แทบไม่ได้ถูกนำมาผลิตเพื่อขายในเชิงพาณิชย์ในวงกว้างเลยจนกระทั่งไม่กี่ปีที่ผ่านมา อีกทั้งยังมีต้นทุนในการผลิตที่ค่อนข้างสูงทำให้ความนิยมใช้งานจริงยังไม่มากเท่าที่ควร

ทว่า หากมีการลดต้นทุนและเปิดเผยกระบวนการผลิตต่างๆ มากขึ้น ก็มีโอกาสที่กระจกนิรภัยประเภทต่างๆ เฟอร์นิเจอร์ รวมถึงกระจกตกแต่งอาคารในอนาคตจะถูกทำด้วย Aluminum Oxynitride อย่างแน่นอน

5. คอนกรีตเรืองแสง (Light Emitting Concrete)

Light Emitting Concrete ถูกคิดค้นมาเพื่อความปลอดภัยของสถานที่ต่างๆ โดยใช้การดูดซับแสงอาทิตย์ในตอนกลางวันและมีการเรืองแสงออกมาในตอนกลางคืน

ในปัจจุบัน เริ่มมีการใช้งานคอนกรีตเรืองแสงมีมากขึ้นเรื่อยๆ ในระดับสากล ทั้งในส่วนของการทำถนนหนทางเพื่อให้การสัญจรเป็นไปได้อย่างสะดวกปลอดภัยยิ่งขึ้น และการใช้ในงานศิลปะตกแต่งทางเดิน อาคาร รวมถึงทางจักรยานที่กระจายไปในหลายประเทศ ทั้งฝรั่งเศส เนเธอร์แลนด์ และอิสราเอล

ข้อเสียหลักของคอนกรีตเรืองแสงนี้มีเพียงอย่างเดียว คือ ราคาที่ยังค่อนข้างแพงอยู่ อ้างอิงจากรายงานของ CNN Style ช่วงปี 2016 คอนกรีตประเภทนี้ที่หนาเพียง 3 มิลิเมตรยังมีราคาถึง 60-70 ดอลลาร์ (2,000-2,300 บาท) เลยทีเดียว

6. โฟมโลหะ (Metal Foams)

โฟมโลหะเป็นอีกวัสดุสำหรับอนาคตที่เป็น “ขั้นกว่า” ของโฟมจากพลาสติก ซึ่งรวบรวมคุณสมบัติสำคัญทั้งความแข็งแกร่งของโลหะประกอบกับความยืดหยุ่นและเบาของโฟม ทำให้ได้วัสดุที่สามารถนำความร้อนได้ดี ทนอุณหภูมิได้สูง และดูดซับเสียงเป็นอย่างดีด้วย

โฟมโลหะถูกใช้ทั้งในวงการอุตสาหกรรม รวมถึงการสร้างบ้าน ทำให้บ้านมีความแข็งแกร่งมากขึ้นโดยใช้ต้นทุนที่ถูกลง ซึ่งคาดว่าจะมีการใช้งานวัสดุประเภทนี้มากขึ้นอีกในอนาคต

7. ก้อนอิฐดูดซับมลพิษ (Pollution Absorbing Bricks)

เทรนด์ภาวะโลกร้อนและการรักษาสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นกระตุ้นให้หลายประเทศต้องผลิตวัสดุก่อสร้างเพื่อทำให้สถานการณ์ดีขึ้น ก้อนอิฐดูดซับมลพิษก็เป็นอีกแนวคิดหนึ่งที่ได้รับความนิยมในระดับสากลตั้งแต่ในช่วงปี 2015

อิฐชนิดนี้ถูกดีไซน์ออกมาคล้ายกับเครื่องดูดฝุ่นที่จะรับอากาศเข้ามาด้านในอิฐ และมีชั้นกรองแยกฝุ่นละอองออกจากอากาศทั่วไป ทำให้มีเพียงอากาศบริสุทธิ์เท่านั้นที่สามารถผ่านเข้าไปในอาคารได้

แน่นอนว่า อิฐดังกล่าวยังไม่ได้มีการใช้อย่างแพร่หลายมากนัก แต่ก็ไม่แน่ว่าหากสถานการณ์ฝุ่นและสิ่งแวดล้อมยังไม่ดีขึ้น ในอนาคตอันใกล้เราอาจเห็นอิฐดูดซับมลพิษนี้ถูกใช้อย่างทั่วถึงในไทยก็เป็นได้

ขอบคุณภาพประกอบจาก Archdaily

8. ก้อนอิฐจากก้นบุหรี่ (Recycling Cigarettes)

อีกหนึ่งนวัตกรรมรักษาสิ่งแวดล้อมที่มีการประยุกต์ใช้อย่างต่อเนื่องจากการนำขยะสิ่งแวดล้อมที่พบมากสุดในชายหาดอย่างก้นบุหรี่มาใช้งาน

โดยวิธีที่มักถูกนำมาใช้มากที่สุด คือ การบีบอัดร่วมกับวัสดุอื่นๆ ทำให้เกิดอิฐที่มีความเหนียว ไม่แตกหักง่าย มีความแข็งแรงทนทานสูง อีกทั้งยังทนต่ออุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงได้มาก สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้หลากหลาย ทั้งการก่อกำแพงไปจนถึงการสร้างบ้าน

สิ่งที่น่าสนใจ คือ การรีไซเคิลก้นบุหรี่เป็นวัสดุนี้เกิดขึ้นในหลายประเทศทั้งในไทยและสากลด้วยกรรมวิธีที่แตกต่างกันมากมาย แสดงให้เห็นถึงความพยายามที่จะสร้าง Cycle การใช้งานอย่างยั่งยืนให้กับก้นบุหรี่ ไม่สร้างขยะชนิดนี้สู่สิ่งแวดล้อมอีกต่อไป และมีแนวโน้มที่ก้นบุหรี่อาจเป็นอีกวัสดุรีไซเคิลยอดฮิตในอนาคต

9. คอนกรีตดาวอังคาร (Martian Concrete)

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย Northwestern ในสหรัฐอเมริกาเป็นผู้คิดค้นวัสดุประเภทนี้ในช่วงปี 2016 จากรากฐานความคิดที่ว่า “ถ้าเราต้องตั้งถิ่นฐานบนดาวอังคาร เราจะสร้างที่อยู่ยังไง” เนื่องจากบนดาวอังคารไม่มีน้ำซึ่งเป็นส่วนผสมสำคัญของวัสดุก่อสร้างในปัจจุบัน

คอนกรีตดาวอังคารมีซัลเฟอร์เป็นส่วนผสมหลัก โดยเพิ่มอุณหภูมิซัลเฟอร์จนเกิดการหลอมละลาย ก่อนเพิ่มเติมส่วนผสมอื่นๆ เช่น ดินจากดาวอังคารลงไปจนได้คอนกรีตที่แข็งแรงยิ่งขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องใช้น้ำ

แน่นอนว่า ตัวคอนกรีตดาวอังคารนี้ยังต้องศึกษาอีกมาก พร้อมกับมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องก่อนการนำไปใช้จริง แต่มันก็ได้พิสูจน์แล้วว่าการผสมคอนกรีตเพื่อนำมาใช้งานโดยไม่ต้องอาศัยน้ำนั้นเป็นไปได้ และอาจเป็นหนึ่งในรากฐานสำคัญของการผลิตคอนกรีตรูปแบบใหม่ในยุคถัดไป

10. ไม้แปรรูป CLT (Cross-Laminated Timber)

ไม้แปรรูป CLT เป็นอีกหนึ่งนวัตกรรมการแปรรูปไม้ที่เกิดจากการผสมผสานกันของไม้หลายๆ ชิ้นทบประสานจนทำให้มีความแข็งแรงสูงขึ้นกว่าไม้ทั่วไป นอกจากนี้ ยังมีความทนทานต่อไฟ แรงกระแทก รวมถึงมีน้ำหนักเบา ทำให้ง่ายต่อการขนย้ายและการนำไปใช้งาน

ไม้แปรรูปชนิดนี้ถูกคาดหวังว่า จะเป็นอีกหนึ่งวัสดุที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้แทนปูนซีเมนต์และวัสดุอื่นๆ ได้ เนื่องจากมีความทนทานและใช้งบประมาณที่ต่ำกว่า

ไม้แปรรูป CLT สามารถนำมาใช้สร้างบ้านหลังเล็กๆ ไปจนถึงอาคารสูง ตัวอย่างที่ชัดเจน คือ อาคาร Brock Commons ในแคนาดาที่สูง 18 ชั้นและมีโครงสร้างเป็นไม้ CLT เป็นหลัก ซึ่งคาดว่าเราอาจได้เห็นอาคารที่ทำด้วยไม้สูงหลายสิบชั้นมากขึ้นในอนาคต

สรุป

10 วัสดุก่อสร้างที่ยกตัวอย่างมาเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของการประดิษฐ์คิดค้นของบรรดานักวิทยาศาสตร์ วิศวกรและสถาปนิกมากมาย บ้างก็เป็นการผลิตวัสดุชนิดใหม่ บ้างก็เป็นการประยุกต์การใช้งานวัสดุที่มีอยู่แต่เดิมให้ดียิ่งขึ้นไป ซึ่งเราเชื่อว่าในอนาคตมีโอกาสที่จะได้เห็นวัสดุและดีไซน์แปลกตาอีกมากมายในราคาที่จับต้องได้อย่างแน่นอน

หากคุณสนใจโมเดลวัสดุก่อสร้างและของตกแต่งที่มีคุณภาพ ตรงสเกล ประกอบด้วยวัสดุต่างๆ ที่หลากหลาย มีสินค้าขายจริง สามารถดาวน์โหลดได้ที่ BIMobject Thailand ครับ