Το Vorlesen Concrete αποκτά μεγάλη σταθερότητα μέσω δομών παρόμοιων με εκείνες που βρίσκονται στα σύγχρονα νανοϋλικά υψηλής αντοχής. Οι επιστήμονες στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) στο Cambridge ανακάλυψαν ένα μικροσκόπιο ατομικής δύναμης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καταγράψει τη δομή του υλικού σε ατομικές διαστάσεις. Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη νέων τύπων σκυροδέματος, τα οποία μπορούν να παραχθούν φθηνότερα και με λιγότερη ενέργεια. Όταν το σκυρόδεμα δεσμεύεται και στερεοποιείται, τα συστατικά συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα άκαμπτο πλαίσιο αποτελούμενο κυρίως από ένυδρο πυριτικό ασβέστιο. Η ακριβής δομή αυτής της ένωσης είναι ένα μυστήριο για τους επιστήμονες μέχρι τώρα, καθώς το σκυρόδεμα δύσκολα μπορεί να διερευνηθεί με τις συμβατικές μεθόδους δομικής ανάλυσης, για παράδειγμα με ακτινοβολία ακτίνων Χ ή διάθλαση ηλεκτρονίων. Οι ερευνητές του MIT συνεπώς εργάστηκαν με ένα μικροσκόπιο ατομικής δύναμης, στο οποίο καθοδηγείται μια εξαιρετικά λεπτή βελόνα πάνω στην επιφάνεια που πρόκειται να εξεταστεί και από τα ποια πορίσματα της κίνησης μπορούν να αντληθούν στοιχεία σχετικά με τη δομή του υλικού.

Τα σωματίδια ένυδρου πυριτικού ασβεστίου συναρμολογούνται σε δομές γνωστές από πολλά άλλα υλικά, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι: είτε είναι συσκευασμένα τυχαία όπως μπάλες που βρίσκονται σε κουτί, είτε είναι διατεταγμένα ακριβώς όπως πορτοκάλια που αναπτύσσονται σε τραπέζι Η πυραμίδα είναι συσσωρευμένη. Αυτές οι αρχές της τάξης ισχύουν για τη νανοκλίμακα και για όλους τους τύπους σκυροδέματος, εξηγούν οι επιστήμονες. Από αυτό το εύρημα θα μπορούσε να αναπτυχθεί μόλις δημιουργηθούν νέα είδη τσιμέντου, τα οποία μπορούν να παραχθούν φθηνότερα και με λιγότερη ενέργεια. Για παράδειγμα, αντί για ενώσεις ασβεστίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί μαγνήσιο.

Ακόμα και μια μικρή μείωση στην κατανάλωση ενέργειας και συνεπώς στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα από την παραγωγή τσιμέντου έχει σημαντικές επιπτώσεις, όπως προβλέπουν οι ερευνητές. Παγκοσμίως, περίπου ένα κυβικό μέτρο σκυροδέματος παράγεται κατά κεφαλήν κάθε χρόνο. Μόνο μερικές φορές λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα στην παραγωγή τσιμέντου θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά τις παγκόσμιες εκπομπές αερίων θερμοκηπίου.

Ο Franz-Josef Ulm (Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης, Cambridge) και άλλοι: Journal of the Mechanics and Physics of Solids, τόμος 55, σελ. 64 ddp / science.de; Ulrich Dewald ad

© science.de

Συνιστάται Επιλογή Συντάκτη