Оскільки вчені працюють над зміцненням міцності і довговічності бетону, не дивно, що міцний графен виявився багатообіцяючою добавкою. Дослідники з Північно-Західного університету розробили нову форму цементу з домішкою графену, що володіє високою стійкістю до дії води і розтріскування.
В якості ключового інгредієнта у виробництві бетону, найбільш широко використовуваного матеріалу в світі, цемент має великий вплив на навколишнє середовище. Побічні продукти його виробництва становлять близько 8% світових викидів парникових газів. Один зі способів, яким дослідники сподіваються зменшити це згубний вплив, полягає в розробці форм бетону, які служать довше, що знизить потребу у виробництві додаткового бетону для ремонту і заміни пошкоджених конструкцій.
У свою чергу, одна з найбільш частих причин руйнування бетонних конструкцій – утворення тріщин, які починаються з крихітних розривів всередині структури. Як тільки вода проникає в ці розриви, вони збільшуються в розмірах до тих пір, поки весь блок не почне розвалюватися на частини. Раніше вчені вже пропонували ряд цікавих способів розв’язання даної проблеми: наприклад, за допомогою «самовідновлюваного» бетону, який закладає власні тріщини за допомогою ферментів крові, грибків і спеціальних клеїв.
Графен також може допомогти позбутися від мікротріщин. У світі вже існують багатообіцяючі прототипи бетону, в яких пластівці графену використовуються для зниження водопроникності, причому сам графен можна виробляти зі старих покришок. Найцікавіше те, що дані технології поступово виходять за рамки лабораторій і тестових полігонів, поступово проникаючи в реальний світ. Так, нещодавно в Англії почали заливати першу в світі промислову бетонну конструкцію, збагачену графеном.
Дослідники Північно-Західного університету розробили ще один рецепт цементу з частинками графену, щоб зробити бетон більш водостійким. Команда експериментувала з різними типами частинок, включаючи вуглецеві нанотрубки, вуглецеві нановолокна і графенові нанопластинки, а потім перевірила їх продуктивність за допомогою особливої ??технології. Інженери дряпають мікроскопічні шматочки матеріалу спеціальними конічним зондом, щоб перевірити ступінь руйнування бетону.
Ці експерименти також дозволили вченим змінити склад цементу, щоб поліпшити його характеристики. В ході випробувань команда виявила, що нанопластинки графену справлялися найефективніше. Результати були досягнуті завдяки зниженню пористості матеріалу і, отже, зменшення його водопроникності – бетон став пропускати воду на 78% гірше.
Натхнення: www.popmech.ru