Yeni akıllı çimento, daha dayanıklı yollar ve şehirler inşa etmek için kullanılabilir
Doğanın güçleri, insanlar onları üretmeye başladığından beri altyapı inşa etmek için kullanılan malzemeleri zekasıyla alt ediyor. Buz ve kar her yıl ana yolları moloza çeviriyor; evlerin temelleri, sağlam yapıya rağmen çatlar ve çöker. Kırık beton parçalarının ürettiği tonlarca atığa ek olarak, yolun her bir şerit mili ABD’ye onu iyi durumda tutmak için yılda yaklaşık 24.000 $’a mal oluyor.
Bu sorunu akıllı malzemelerle (çevredeki değişikliklere tepki veren malzemeler) ele alan mühendisler, tipik olarak karbon miktarını artırarak malzemelerin işlevini geliştirir, ancak bunu yapmak malzemelerin mekanik performansının bir kısmını kaybetmesine neden olur. Sıradan çimentoya nanopartiküller ekleyerek, kuzeybatı Üniversitesi tarafından finanse edilen araştırmacılar ABD Ulusal Bilim Vakfı daha akıllı, daha dayanıklı ve son derece işlevsel bir çimento oluşturduk.
bu araştırma yayınlandı dergide Royal Society A’nın Felsefi İşlemleri.
Çimentonun dünya genelinde en çok tüketilen malzeme olması ve çimento endüstrisinin insan kaynaklı sera gazı emisyonlarının %8’inden sorumlu olması nedeniyle, inşaat ve çevre mühendisi Ange-Therese Akono bir çözüm aramak için nano takviyeli çimentoya yöneldi. Çalışmanın baş yazarı Akono, nanomalzemelerin çimento kompozitlerinin karbon ayak izini azalttığını, ancak şimdiye kadar kırılma davranışı üzerindeki etkileri hakkında çok az şey bilindiğini söyledi.
Akono, “Bu uygulamadaki nanopartiküllerin rolü şimdiye kadar anlaşılmamıştı, bu nedenle bu büyük bir atılım” dedi. Büyük bir malzeme bloğu üzerine bir dizi ışık huzmesinin döküldüğü geleneksel kırılma testi, çok fazla zaman ve malzeme gerektirir ve nadiren yeni malzemelerin keşfine yol açar.
Akono ve meslektaşları, çizik testi adı verilen yenilikçi bir yöntem kullanarak, malzemenin özellikleri hakkında çok kısa sürede verimli bir şekilde tahminler oluşturdular. Yöntem, mikroskobik çimento parçalarının yüzeyine karşı artan dikey kuvvetle konik bir sonda uygulayarak kırılma tepkisini test eder. Akono, daha az malzeme gerektirdiğini ve yenilerinin keşfini hızlandırdığını söyledi.