Chế tạo thành công vật liệu bê tông siêu bền nhờ công nghệ nano
Mẫu bê tông mới đã cải thiện 75% ở khả năng chống thấm và 44% trong việc giảm tác hại ăn mòn của muối so với các phiên bản thương mại.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Washington (Mỹ) vừa thành công chế tạo được một dạng bê tông "siêu bền bỉ", chống chịu cực tốt trước độ ẩm và muối - hai yếu tố được xem là gây hại bậc nhất đối với loại vật liệu này.
So sánh một mẫu bê tông được phủ bằng chất trám khe biến tính nano (trái) và bê tông không được xử lý (Ảnh: WSU).
Theo Xianming Shi, giáo sư tại Viện Khoa Kỹ thuật Dân dụng và Môi trường, người đứng đầu công trình cho biết bê tông - mặc dù có vẻ giống như đá rắn - nhưng về cơ bản vẫn là một miếng "bọt biển" khi nhìn nó dưới kính hiển vi. "Đó là một vật liệu composite không đồng nhất, có độ xốp cao", GS. Shi nhấn mạnh.
Do vậy trong nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu đã thêm 2 vật liệu nano là graphene oxide và montmorillonite nanoclay, vào một chất trám kín cấu tạo từ siliconate. Sau đó, họ trộn lẫn hỗn hợp này vào xi măng, nhằm tạo nên cấu trúc bê tông bền vững khi chúng khô cứng lại.
Theo GS. Shi, các vật liệu nano này góp phần làm dày đặc cấu trúc vi mô của bê tông, khiến nước và chất lỏng nói chung khó xâm nhập hơn. Chúng cũng tạo thành một rào cản chống lại sự xâm nhập của hơi nước và các khí khác có xu hướng tấn công và bào mòn cấu trúc của bê tông.
Vật liệu nano cũng bảo vệ bê tông khỏi sự tấn công vật lý và hóa học của muối khử mặn. Chất trám khe xuyên thấu được thiết kế đa chức năng, vì nó cũng có thể đóng vai trò như một chất hỗ trợ bảo dưỡng cho bê tông tươi.
Những nghiên cứu thực tế cho thấy mẫu bê tông mới đã cải thiện 75% ở khả năng chống thấm và 44% trong việc giảm tác hại ăn mòn của muối so với các phiên bản thương mại.
Được biết, phần lớn cơ sở hạ tầng quan trọng của quốc gia, chẳng hạn như hệ thống đường cao tốc của Mỹ, được xây dựng từ những năm 1950 đến những năm 1970 và hiện đang đi đến cuối vòng đời mà nó được thiết kế.
Theo thống kê, cứ 4 năm một lần kể từ cuối những năm 1990, Hiệp hội Kỹ sư Xây dựng ở Mỹ đã cung cấp một bản báo cáo về cơ sở hạ tầng tại quốc gia này, liên tục cho thấy điểm kém hoặc không đạt. Cụ thể, khoảng 8% trong số khoảng 600.000 cây cầu ở Mỹ được coi là thiếu kết cấu, và cứ mỗi 5 dặm (khoảng 8km) đường cao tốc thì có một cây cầu ở tình trạng kém.
Vấn đề càng trở nên trầm trọng hơn ở những vùng có khí hậu lạnh bởi nhiều chu kỳ đóng băng/ rã đông, cũng như đến từ việc sử dụng ngày càng nhiều muối deicer trong những thập kỷ gần đây của con người, có thể làm phân hủy cấu trúc bê tông.
Công trình nghiên cứu mới có thể được xem là một biện pháp bổ sung hiệu quả nhằm giải quyết thách thức chống chịu theo thời gian của những cây cầu và mặt đường cũ tại Mỹ, cũng như ở nhiều quốc gia khác trên thế giới.
Hiện GS. Shi và nghiên cứu sinh Zhipeng Li đã công bố công trình của họ trên Tạp chí Vật liệu Kỹ thuật Xây dựng và nộp đơn xin cấp bằng sáng chế tạm thời.
Ứng dụng lốp xe không hơi của NASA cho xe đạp
Startup Mỹ ứng dụng công nghệ do NASA phát triển cho robot sao Hỏa vào lốp xe đạp dưới mặt đất nhằm tăng độ bền và tính hiệu quả.
Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét
Theo South China Morning Post, súng trường laser mới này sẽ được sử dụng bởi các đội chống khủng bố trong lực lượng cảnh sát vũ trang của Trung Quốc.
Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển
Với cấu trúc hình kim tự tháp lơ lửng sát mặt nước, chiếc siêu du thuyền hạng sang tân tiến do kỹ sư người Anh thiết kế hứa hẹn đem đến trải nghiệm giống như một con tàu vũ trụ.
Hãng Sony giới thiệu máy nghe nhạc robot
Tập đoàn điện tử Sony vừa giới thiệu tại Tokyo mẫu robot mới mang tên “Rolly” hình bầu dục nằm gọn trong lòng bàn tay và có thể phát nhạc vừa nhảy múa theo điệu nhạc phát ra.
Top 10 mẫu xe lưỡng cư ấn tượng nhất trên thế giới
Xuất hiện đầu tiên vào Chiến tranh Thế giới thứ II, xe lưỡng cư là loại phương tiện vừa hoạt động trên bờ, vừa có thể vận hành dưới nước
Cô nàng siêu robot Sophia từng tuyên bố “huỷ diệt loài người” 4 năm trước bây giờ ra sao?
Khi được người sáng tạo ra mình hỏi về việc có muốn huỷ diệt loài người hay không, cô nàng siêu robot Sophia đã thẳng thắn đáp trả: "Được rồi, tôi sẽ huỷ diệt loài người".
