Самый легкий строительный материал в мире
2019-08-03
Группа ученых из Калифорнийского технологического института создала новейшую технологию разработки самого легкого материала в мире — с плотностью 0,9 мг/см3 — примерно в сто раз легче пенополистирола.
Новый материал-инновацияобладает уникальной сотовой архитектурой строения "микрорешетки" и пересматривает представления о пределах веса легких материалов. Исследователи смогли сделать материал, который состоит на 99,99 % из воздуха. "Задача состояла в том, чтобы изготовить решетки из взаимосвязанных полых трубок с толщиной стенки в 1000 раз тоньше человеческого волоса," — комментирует автор исследования доктор Тобиас Шедлер.
Новейшие технологии позволяют создать новые структуры микрорешетки и уникальный клеточный материал.
Новый материал может быть использован для электродов батарей и акустического, вибрационного поглощения энергии. Современные здания могут иметь невероятно легкий и эффективный вес. Революция легких материалов даст новый импульс инновациям в концепцию нано- и микромасштабов при их использовании в строительстве и архитектуре.
Электропроводный бетон
Сажа и шлак при добавлении в бетон не только повлияют на его химический состав, но и из-засодержания углерода на его электрические свойства: чем больше углерода в бетоне, тем больше он будет проводить электричество. Использовать его можно, например, для фундамента силовой установки, который будет самостоятельным заземлением.
Альтернативным источником инновации является побочный продукт промышленного процесса плазменной технологии переработки отходов. Это стеклообразный черный шлак, образующийся при охлаждении водой. Этот шлак по химическому составу очень похож на широко используемый доменный шлак. Ученые исследовали поведение материала в бетонном растворе и в готовых образцах. Они измеряли прочность на сжатие трех образцов, в каждом из которых 10, 20 и 50 % портландцемента было заменено тестовым материалом. По предварительным результатам, при испытаниях достигнуты показатели, аналогичные для обычного шлака.
Кирпичи из сажи
Сажа, побочный продукт сжигания угля, который получается при очистке труб силовых энергетических установок. Утилизация сажи представляет собой достаточно сложную проблему.
Компания Calstar из Калифорнии применила новейшие технологии формования кирпичей из глины и сажи (рис. 8.11), используя цементирующие вяжущие свойства золы и потребности в низком тепловом процессе отверждения паром. Для производства кирпича из сажи требуется только 15 % энергии, и соответственно 15 % от выбросов СО2, по сравнению с производством обычного глиняного кирпича. Удалось разработать кирпичи различных цветов и оттенков, которые отвечают общепринятым стандартам эффективности для глиняного кирпича. Первый такой завод открылся около г. Чикаго.
Новый материал для улавливания загрязняющих веществ
Химики в Университете Калифорнии в Санта-Крусразработали новый тип материала, который может поглощать из воды отрицательно заряженные ионы загрязняющих веществ. Новый материал, называющийсяSLUG-26,может быть использован для очистки загрязненной воды через процесс ионного обмена, похожий на смягчение.SLUG-26обеспечивает положительно заряженные компоненты, которые могут обмениваться нетоксичными отрицательными ионами с отрицательно заряженными ионами загрязнителей.