石墨烯 -最薄，最轻的已知材料- 比钢强约200倍，这是电力和热量最好的导体之一，并且在视觉上透明。然而，尽管有这些非凡的品质，但该物质在建筑建设中尚未提供。
自从教授安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺维罗夫（Konstantin Novoselov）孤立以来石墨烯2004年在曼彻斯特大学（University of Manchester） - 一项赢得他们的成就2010年诺贝尔物理奖- 设计师和制造商已寻求方法来利用这种超材料制造商业产品。结果，目前正在开发许多应用程序，在智能手机触摸屏，电池，墨水，复合材料和过滤技术方面取得了早期成功。
鉴于石墨烯的新颖性和最初的小批量产生，这种单原子厚的应用不足为奇，”比钻石硬，比橡胶更弹性”材料将仅限于小型的专业产品。但是，由于取得了扩展工业生产的成功，石墨烯终于进入了制造产品 - 不到该物质在实验室中的第一个隔离二十年。
一种提出的应用程序可以增强建筑玻璃的功能，从而使其充当可调表面，以供节能。北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学普拉特工程学院的研究人员已经开发支持石墨烯的电致色玻璃可以在太阳加热和辐射冷却模式之间切换。在这样的应用中，石墨烯可提供出色的电导率，热量和可见的光透明度以及当前的可逆性。
“很难创建可以在这两个制度中起作用的材料，”杜克材料科学家Po-chun Hsu说。“我们的设备是有史以来热辐射中最大的调谐范围之一。”
另一种用途改善了钢的风化性能。纽约布法罗大学的科学家创造了一个涂层这结合了石墨烯颗粒以增加对化学降解的保护。研究人员将各种钢样品浸入了盐水，这是一种未经处理的钢的高度腐蚀性环境。利用材料的导电性和疏水性能的优化石墨烯涂层使浸没钢保持不变一个月。考虑到该层将在露天中持续更长的时间，科学家将新的表面处理视为对六价铬等有毒涂层的环境负责的替代品，致癌。
石墨烯的预期建筑产品应用是具体的。试图利用石墨烯令人印象深刻的机械性能，英格兰埃克塞特大学的研究人员创造了一个新方法将材料添加到常规混凝土中。正如论文中概述的“超高性能纳米工程的石墨烯 - 结合材料，用于多功能应用”，新技术补充了“水稳定的石墨烯分散体”到混凝土混合物，导致强度的两倍和耐水性的四倍。重要的是，研究人员声称减少50％在制造混凝土所需的材料中，转化为每公吨CO的节省446公斤2排放。
与有机材料结合时，石墨烯也显示出希望。用黄麻等天然纤维制成的纺织品具有有利的环境特征，但对于某些高影响力的用途而言并不足够健壮。英格兰曼彻斯特大学的科学家通过用石墨烯和石墨烯氧化石墨烯涂层纤维来增强黄麻的机械性能。新的黄麻 - 格印烯复合材料显示，剪切强度为200％，弯曲强度比未经处理的黄麻的弯曲强度为100％。这种令人印象深刻的特征也与许多基于聚合物的纺织品（由于塑料废物的流行而增加的环境问题的材料）相比，几十年前开始替代黄麻等纤维。
副教授说：“我相信我们的基于石墨烯的黄麻纤维可以在满足对各个行业更加环保产品的需求日益增长的需求中发挥非常重要的作用。”纳兹穆尔·卡里姆（Nazmul Karim），国家石墨烯研究所的研究员。
由于石墨烯进入玻璃，钢，混凝土，纺织品和许多其他建筑产品，因此必须评估其迅速利用的潜在后果至关重要。该材料是无毒的，但是像我们现在看到的微塑料一样，石墨烯的分散纤维会导致普遍存在的环境废物吗？这种显着的碳的同质量表现出令人印象深刻的性能，但其体现的能量并不重要，并且必须在任何材料增强计算中考虑这种足迹。如果我们继续利用对材料生命周期表现的不断增长的集体知识，我们可以拥抱这种超材料的改变范式的能力，同时避免使用过去物质遇到的一些陷阱。
作者的观点和结论不一定是建筑师杂志或美国建筑师学院的观点。
