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
Nhiều loại bóng đèn, bếp hồng ngoại, bếp từ sẽ không được bán từ 15/7

Nhiều loại bóng đèn, bếp hồng ngoại, bếp từ sẽ không được bán từ 15/7

Quy định mới sẽ không cho phép nhập khẩu, sản xuất và kinh doanh các thiết bị không đáp ứng mức hiệu suất năng lượng tối thiểu.

Đăng ngày: 19/03/2026
9x người Tày sáng chế bếp nóng lạnh thu tiền tỷ

9x người Tày sáng chế bếp nóng lạnh thu tiền tỷ

Bán chiếc dream vỏn vẹn 2,5 triệu đồng làm vốn khởi nghiệp, Nguyễn Văn Huỳnh mày mò chế tạo bếp đa năng tận dụng củi, rơm rạ giúp bà con dùng thay bình nóng lạnh.

Đăng ngày: 18/03/2026
Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Nếu bạn đã từng điều khiển một chiếc ôtô số tự động, chắc chắn bạn sẽ nhận ra hai điều khác biệt rõ ràng giữa một chiếc xe số tự động và chiếc xe sử dụng số cơ khí gài bằng tay.

Đăng ngày: 17/03/2026
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: 13/03/2026
Mẹo tiết kiệm điện vô cùng đơn giản: Đặt bát nước vào tủ lạnh!

Mẹo tiết kiệm điện vô cùng đơn giản: Đặt bát nước vào tủ lạnh!

Nếu muốn tiết kiệm điện, bạn hãy tạo một thói quen đơn giản cho bản thân, đó chính là lấy một bát nước đặt vào ngăn đá tủ lạnh trước khi đi ngủ.

Đăng ngày: 10/03/2026
Kỹ thuật trồng và chăm sóc hoa đỗ quyên mùa Tết

Kỹ thuật trồng và chăm sóc hoa đỗ quyên mùa Tết

Hoa đỗ quyên là loại hoa cảnh được nhiều người yêu thích và lựa chọn trồng trong gia đình. Cần nắm được những kỹ thuật trồng cây và chăm sóc đặc biệt để giúp chậu hoa tỏa sắc lung linh.

Đăng ngày: 09/03/2026
Hướng dẫn cách chăm sóc hoa mai sau Tết

Hướng dẫn cách chăm sóc hoa mai sau Tết

Bạn cần biết cách chăm sóc mai sau Tết để cây có thể phát triển và ra hoa vào cuối năm sau. Như vậy, bạn sẽ tiết kiệm được tiền mua chậu cây mới mà vẫn có một chậu mai ưng ý để chơi Tết.

Đăng ngày: 05/03/2026
Khoa Học News