Mỹ tạo ra loại xi măng mới bền hơn, chắc hơn 17-19 lần

Hỗn hợp xi măng mới có khả năng chống nứt gấp 17 lần và độ co giãn tốt hơn 19 lần so với xi măng tiêu chuẩn.

Lấy cảm hứng từ vật liệu tạo nên vỏ hàu và bào ngư, nhóm kỹ sư tại Đại học Princeton (Mỹ) đã tạo ra một hỗn hợp xi măng mới có khả năng chống nứt và chịu được co giãn tốt hơn.


Lấy cảm hứng từ thiên nhiên, các nhà nghiên cứu tại Đại học Princeton đã tạo ra vật liệu vượt trội hơn xi măng về khả năng chống nứt và độ dẻo - (Ảnh: Sameer A. Khan/Fotobuddy).

Phát hiện này có thể giúp tăng khả năng chống nứt của các vật liệu dễ nứt vỡ, từ gốm cho đến bê tông, theo trang techxplore.com ngày 11-6.

"Nếu chúng ta có thể tạo ra bê tông ngăn được vết nứt lan rộng, chúng ta có thể làm cho bê tông cứng hơn, an toàn và bền hơn", nghiên cứu sinh Shashank Gupta, thuộc khoa kỹ thuật xây dựng và môi trường của Đại học Princeton, cho biết.

Phòng thí nghiệm Reza Moini của Đại học Princeton thường dựa vào sinh học để lấy cảm hứng nghiên cứu các vật liệu xây dựng. Lần này, nhóm lấy cảm hứng từ loại vật liệu tự nhiên gọi là xà cừ, có trong một số loại vỏ sò như hàu hay bào ngư.

Về mặt vi mô, xà cừ gồm các miếng nhỏ hình lục giác chứa tinh thể khoáng aragonite dính lại với nhau nhờ biopolymer (một loại polyme có nguồn gốc sinh học) mềm. Các hạt aragonite đóng góp đáng kể vào độ bền của xà cừ, trong khi polyme sinh học tăng thêm tính linh hoạt và khả năng chống nứt.

Nhóm kỹ sư đã phát triển các vật liệu tổng hợp cải tiến lấy cảm hứng từ xà cừ. Họ sử dụng vật liệu xây dựng thông dụng như bột xi măng Portland kết hợp với một lượng polyme nhất định.


Hỗn hợp xi măng mới có cấu trúc tương tự như xà cừ tự nhiên và tổng hợp. Hình (A) là mặt cắt ngang của xà cừ tự nhiên. Hình (B) là ảnh vi mô về sự sắp xếp gạch và vữa 3D của các tinh thể aragonite liên kết với nhau bằng polyme sinh học mềm. Hình (C và D) là sơ đồ cấu trúc không biến dạng và biến dạng của hỗn hợp xi măng - (Ảnh: techxplore).

Nhóm xen kẽ những lớp xi măng với polyme có độ co giãn cao là polyvinyl siloxane (PVS) để tạo ra các cột xi măng nhỏ. Họ thử nghiệm uốn 3 điểm để đánh giá khả năng chống nứt của sản phẩm và đối chứng các cột xi măng này với loại xi măng đúc dạng rắn.

Họ nhận thấy, hỗn hợp xi măng mới có khả năng chống nứt gấp 17 lần xi măng tiêu chuẩn cùng khả năng co giãn gấp 19 lần.

Nghiên cứu đăng trên tạp chí Advanced Functional Materials.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái

Khi bạn xoay vành tay lái đi, đương nhiên chiếc xe của bạn sẽ chuyển hướng theo phía mà bạn muốn. Thế nhưng quan hệ “nhân quả” của chúng như thế nào? Chắc chắn sẽ có nhiều điều thú vị khi bạn tìm hiểu về nguyên lý l&a

Đăng ngày: 12/04/2025
Kỹ thuật trồng su su cho nhiều ngọn, sai quả

Kỹ thuật trồng su su cho nhiều ngọn, sai quả

Susu là loại rau quả được trồng nhiều ở miền Bắc nước ta. Su su vừa có thể trồng để lấy ngọn và vừa cho quả nên được người dân rất ưa chuộng. Nếu có kỹ thuật trồng cây su su đúng cách sẽ cho năng suất cao.

Đăng ngày: 09/04/2025
Dùng bếp gas hay bếp điện an toàn hơn? Báo cáo từ chuyên gia cho thấy kết quả bất ngờ!

Dùng bếp gas hay bếp điện an toàn hơn? Báo cáo từ chuyên gia cho thấy kết quả bất ngờ!

Trong mọi gia đình, nhu cầu sử dụng các loại bếp như bếp gas hay bếp điện, bếp từ để nấu nướng là vô cùng thiết yếu.

Đăng ngày: 07/04/2025
Những ứng dụng của kim loại Bạc từ quá khứ đến hiện tại

Những ứng dụng của kim loại Bạc từ quá khứ đến hiện tại

Bạc là một trong những kim loại linh hoạt nhất trên Trái đất, với sự kết hợp độc đáo giữa các công dụng như một kim loại quý và kim loại công nghiệp.

Đăng ngày: 27/03/2025
Thứ người Việt ngồi ăn vỉa hè xong vứt đi, một startup chế thành loại sản phẩm

Thứ người Việt ngồi ăn vỉa hè xong vứt đi, một startup chế thành loại sản phẩm "độc" bán đắt hàng

Theo nghiên cứu đã được công bố của một nhóm nhà khoa học Đức, hạt hướng dương ngoài việc làm “vui miệng” giờ đây có thể sử dụng phế phẩm để tạo ra một loại vật liệu góp phần thay thế nhựa.

Đăng ngày: 27/03/2025
Hướng dẫn cách trồng mướp đắng sai quả tại nhà

Hướng dẫn cách trồng mướp đắng sai quả tại nhà

Trồng khổ qua (mướp đắng) không hề... khổ chút nào mà trái lại, trồng loại cây này khá dễ dàng từ khâu gieo hạt, chăm sóc, đến thu hoạch.

Đăng ngày: 26/03/2025
Kỹ thuật trồng rau muống sạch trong thùng xốp tại nhà

Kỹ thuật trồng rau muống sạch trong thùng xốp tại nhà

Rau muống là thực vật gắn bó lâu đời với người Việt Nam, đặc biệt với người dân phía Bắc. Hiện nay, người dân có thể tự trồng rau cho mình bằng nhiều phương pháp do kỹ thuật trồng cây của rau muống không quá phức tạp.

Đăng ngày: 22/03/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News