Xi măng nano thông minh có độ bền và sức mạnh cao hơn

Các kỹ sư giải quyết vấn đề về vật liệu thông minh thường nâng cao chức năng của vật liệu bằng cách tăng hàm lượng carbon, nhưng điều này làm giảm hiệu suất cơ học của chúng. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Northwestern đã phát triển xi măng bền, thông minh hơn và có chức năng cao bằng cách kết hợp các hạt nano vào xi măng thông thường.
Xi măng là nguyên liệu được tiêu thụ rộng rãi nhất trên phạm vi toàn cầu và ngành công nghiệp xi măng chiếm 8% lượng phát thải khí nhà kính do con người gây ra, đã đến lúc phải phát triển một sản phẩm thay thế hiệu quả cho xi măng thông thường. 
Với suy nghĩ này, Ange-Therese Akono, một giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường, đã chuyển sang sử dụng xi măng gia cố nano để có một giải pháp.
Akono, tác giả chính của nghiên cứu, giải thích rằng trong khi vật liệu nano làm giảm đáng kể lượng khí thải carbon của vật liệu tổng hợp xi măng, người ta vẫn biết rất ít về tác động của chúng đối với hành vi đứt gãy cho đến nay. “Vai trò của các hạt nano trong ứng dụng này cho đến nay vẫn chưa được hiểu rõ, vì vậy đây là một bước đột phá lớn,” Akono nói. “Là một chuyên gia cơ học đứt gãy được đào tạo, tôi muốn hiểu cách thay đổi sản xuất xi măng để tăng cường phản ứng đứt gãy.”
Thử nghiệm đứt gãy truyền thống, bao gồm việc chiếu một loạt chùm sáng lên một khối vật liệu lớn, tốn nhiều thời gian và hiếm khi dẫn đến việc phát hiện ra vật liệu mới.
Phòng thí nghiệm của Akono có thể có được những dự đoán chính xác về đặc tính của vật liệu trong một phần thời gian bằng cách sử dụng một kỹ thuật sáng tạo được gọi là kiểm tra vết xước. Phương pháp này bao gồm việc ấn một đầu dò hình nón lên bề mặt của các mảnh xi măng cực nhỏ, với lực thẳng đứng tăng dần. Cô giải thích rằng nó đòi hỏi ít vật liệu hơn và tăng tốc độ khám phá những cái mới.
Các tác động của nghiên cứu rất rộng, từ xây dựng tòa nhà đến bảo trì đường bộ, tối ưu hóa cảm biến và máy phát điện, và giám sát sức khỏe kết cấu.
Internet

Hits: 87

error: Content is protected !!