Что общего между бетоном и морскими ежами?

284
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

На МКС протестируют цемент для строительства на других планетах

На МКС протестируют цемент для строительства на других планетах

Расширение зоны присутствия землян в Солнечной системе и близость эпохи колонизации других планет — перспективы гораздо более реальные, чем может казаться. На борт Международной космической станции уже отправлены образцы цемента — для проведения тестов, которые помогут разработать материалы для строительства в космосе.

22 Мая, 2018

83

83 просмотра

Илон Маск займется производством строительных LEGO-кирпичей

Илон Маск займется производством строительных LEGO-кирпичей

Владелец космической корпорации Space Х и компании Tesla объявил о своем новом стартапе. Илон Маск намерен открыть собственное производство лего-конструкторов «для взрослых» — высокопрочных строительных блоков специфической формы, которые будут выпускаться в рамках тематических коллекций.

18 Мая, 2018

120

120 просмотров

1

1 комментарий

Новый «арктический» металлопрокат российского производства не имеет аналогов в мире

Новый «арктический» металлопрокат российского производства не имеет аналогов в мире

Специалисты Магнитогорского металлургического комбината (ММК) совместно с НИЦ «Курчатовский институт» разработали прогрессивную технологию производства высокопрочного металлопроката для Крайнего Севера. По ряду параметров эта инновация является уникальной для российской и мировой индустрии.

17 Мая, 2018

101

101 просмотр