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.

TIN CŨ HƠN
Nguyên lý và cách chế tạo pin chanh

Nguyên lý và cách chế tạo pin chanh

Chỉ với nguyên lý đơn giản là bạn có thể tạo ra được dòng điện từ quả chanh.

Đăng ngày: 12/09/2025
Những việc người dân cần làm trước, trong và sau bão

Những việc người dân cần làm trước, trong và sau bão

Người dân có thể bảo vệ nhà cửa chống bão bằng một số biện pháp chằng chống tương đối đơn giản theo video clip ở dưới.

Đăng ngày: 08/09/2025
Kinh nghiệm cho hoa mai nở đúng Tết

Kinh nghiệm cho hoa mai nở đúng Tết

Làm thế nào để hoa nở đúng vào dịp Tết? Đó là câu hỏi thường trực của các nhà vườn, bởi hoa nở đúng Tết đồng nghĩa với sẽ được giá bán.

Đăng ngày: 07/09/2025
Cách làm hoa đào nở đúng Tết

Cách làm hoa đào nở đúng Tết

Đào là một trong những loại hoa không thể thiếu mỗi dịp Tết đến xuân về ở miền Trung và miền Bắc. Tuy vậy, không phải loại đào nào cũng có thể nở hoa vào đúng dịp Tết.

Đăng ngày: 07/09/2025
Cách trồng hoa thủy tiên đón Tết cho năm mới an lành

Cách trồng hoa thủy tiên đón Tết cho năm mới an lành

Cách trồng hoa thủy tiên không quá cầu kỳ và không đòi hỏi phải chuẩn bị quá nhiều nên bất cứ ai đều có thể tự trồng cho mình một chậu hoa thủy tiên đẹp để đón Tết.

Đăng ngày: 07/09/2025
Kỹ thuật trồng hoa cánh bướm trong vườn nhà

Kỹ thuật trồng hoa cánh bướm trong vườn nhà

Hoa cánh bướm được trồng rộng rãi ở công viên, sở thú vì thuộc tính dễ trồng và màu sắc đa dạng, đẹp mắt nhưng hiện nay kỹ thuật trồng cây hoa này 1 cách cụ thể vẫn chưa được nhiều người biết đến.

Đăng ngày: 06/09/2025
Hướng dẫn cách trồng hoa thược dược nở đúng Tết

Hướng dẫn cách trồng hoa thược dược nở đúng Tết

Đã có thời, hoa thược dược được coi như một trong những loại hoa đẹp nhất để bày trong dịp Tết, "nhất là lay ơn thì nhì là thược dược".

Đăng ngày: 06/09/2025
Khoa Học News