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 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: 04/10/2025
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: 03/10/2025
Kỹ thuật trồng cây hoa lan hồ điệp trong chậu

Kỹ thuật trồng cây hoa lan hồ điệp trong chậu

Cách trồng lan hồ điệp mới mua về là vấn đề được rất nhiều người quan tâm. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn nắm được phương pháp trồng lan hồ điệp đơn giản nhất.

Đăng ngày: 26/09/2025
Cách đơn giản để phòng tránh hỏa hoạn vì chập điện không phải ai cũng biết

Cách đơn giản để phòng tránh hỏa hoạn vì chập điện không phải ai cũng biết

Trong khuôn khổ bài viết này, tác giả chỉ tập trung nguyên nhân gây hỏa hoạn vì quá tải hay vì chập điện.

Đăng ngày: 25/09/2025
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: 25/09/2025
Kỹ thuật trồng hoa violet nở đúng dịp Tết chỉ vài bước đơn giản

Kỹ thuật trồng hoa violet nở đúng dịp Tết chỉ vài bước đơn giản

Hoa violet có tên khoa học là Saintpaulia, tên tiếng Anh là African violet. Đây là một loài hoa đẹp dễ trồng, nở quanh năm mà không tốn công chăm sóc.

Đăng ngày: 23/09/2025
Kỹ thuật trồng cây đu đủ sai quả quanh năm, ít sâu bệnh

Kỹ thuật trồng cây đu đủ sai quả quanh năm, ít sâu bệnh

Đu đủ không chỉ là loại quả có hương vị thơm ngon mà còn là phương thuốc quý giúp mọi người luôn khỏe mạnh. Kỹ thuật trồng cây đu đủ không khó có thể dễ dàng áp dụng cải thiện thu nhập gia đình.

Đăng ngày: 23/09/2025
Khoa Học News