Что общего между бетоном и морскими ежами?

245
0
Что общего между бетоном и морскими ежами?

Исследователи из Констанцского университета (Германия) предложили структурную модификацию бетона, обеспечивающую многократное повышение прочности материала на изгиб. Идейным вдохновителем для разработки новой технологии послужила природа — а точнее, морской еж и строение его игл.

В качестве основы для инновации был взят гидросиликат кальция (calcium silicate hydrate, C-S-H) — базовый компонент в составе гидратированного цемента. Как сообщает издание Science Advances, опубликовавшее подробности исследования, наделить материал большей гибкостью и трещиноустойчивостью ученым удалось путем изменения структуры C-S-H. Высокоупорядоченные плоские силикатные частицы оказались «волшебным» ингредиентом, позволяющим преодолеть досадный недостаток бетона: низкий коэффициент изгиба, диктующий необходимость применения армирующих стержней при возведении крупных конструкций.


Группа исследователей под руководством профессора Гельмута Кёльфена (Helmut Cölfen) обратила внимание на необычное строение шипов, покрывающих тело морского ежа. Иглы этих животных состоят из множества упорядоченных мелких, но прочных фрагментов, «прослоенных» вспомогательной субстанцией. Особая структура придает иголкам, которые могут быть до 30 см в длину, полезное свойство. В случае удара либо при других повышенных нагрузках на отдельных, непосредственно задействованных фрагментах могут образовываться трещины — однако это происходит строго локально, и соседние участки-«чешуйки» остаются совершенно невредимыми, на них повреждение не распространяется.

В целях улучшения качественных характеристик самого популярного в мире стройматериала ученые использовали гидрат силиката кальция в форме наночастиц. Чтобы избежать бесконтрольного инерционного «слипания» элементов в более крупные агломерации, разработчики подобрали специальный активный полимер, стабилизирующий наночастицы в нужном состоянии. Это позволило достичь высокой степени упорядоченности полученных мезокристаллов C-S-H.


Далее при помощи фокусируемого ионного луча из мезокристаллов были сформированы пластины длиной в несколько десятков микрометров. Проверка прочности затвердевшего вещества на изгиб продемонстрировала впечатляющий результат: 150 МПа. Как подчеркивают ученые из Констанцского университета, комментируя перспективы инновации для современного строительства, ни один из известных на сегодняшний день материалов на основе гидросиликата кальция не может похвалиться таким показателем.

Источник

Интернет-издание Science Advances (American Association for the Advancement of Science)

ответ пользователю

Изменения сохранены

Спасибо! Мы получили вашу фотографию. После проверки модератором она будет добавлена в очередь для показа

Это действие не может быть выполнено сейчас. Мы уже работаем над этой проблемой. Попробуйте повторить попытку через некоторое время. Если ошибка будет повторяться, свяжитесь с нами и сообщите оператору номер ошибки

Пожалуйста, заполните все поля, отмеченные красным цветом

Это действие не может быть выполнено. Вы пытаетесь изменить удаленный элемент

У вас недостаточно прав для совершения этого действия

Пожалуйста, заполните поля, отмеченные красным цветом, корректными данными

Пожалуйста, не используйте ненормативную лексику в полях отмеченных красным цветом

За указанным номером телефона уже закреплена другая компания

Указанная пара логин и пароль не найдены

Указанный новый логин идентичен текущему

Указанный новый логин уже зарегистрирован

Код подтверждения не совпадает

Неверный логин

Очередь на регистрацию новых компаний превышена! Пожалуйста, дождитесь окончания модерации отправленных на регистрацию компаний

Цены на марки, отмеченные красным цветом, значительно ниже средних цен в г.

Ваш радиус доставки не позволяет вам отправить предложение на данный тендер

Вы не можете отправлять предложения на тендеры из других городов

Вы недавно отправляли сообщение из этой формы, через несколько минут вы снова сможете ей воспользоваться, приносим свои извинения за неудобства

ответил пользователю

Другие новости

«Zapa»: бетонный завод или детский аттракцион?

«Zapa»: бетонный завод или детский аттракцион?

При первом взгляде на фотографии чешского бетонного завода «Zapa» возникает мысль, что предприятие ненастоящее, что это просто бутафория, тематический парк, организованный для развлечения детей — настолько непривычно выглядит оформление здешнего оборудования и спецтранспорта.

22 Января, 2018

123

123 просмотра

«Летающие» дома Японии

«Летающие» дома Японии

Современные достижения технического прогресса порой удивляют настолько, что заставляют сомневаться в их реальности. Например, дома, способные «взлетать» над землей — уникальный метод защиты от землетрясений разработан инженерами Страны восходящего солнца и уже активно внедряется на практике.

19 Января, 2018

133

133 просмотра

ASTM International готовит новый стандарт для оценки качества бетона

ASTM International готовит новый стандарт для оценки качества бетона

Международная организация ASTM International сообщила о новых проектах по разработке стандартов для строительной отрасли. В частности, готовится к выпуску свод предписаний, который поможет точнее оценивать технологические характеристики бетона и потенциальную совместимость компонентов смесей.

18 Января, 2018

84

84 просмотра