Search Icon
ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ
Τεχνολογία

Πόλεις του μέλλοντος: Αποκρινόμενοι στις προκλήσεις της αστικοποίησης, ερευνητές στρέφονται στην νανοενίσχυση δομικών υλικών

Πόλεις του μέλλοντος: Αποκρινόμενοι στις προκλήσεις της αστικοποίησης, ερευνητές στρέφονται στην νανοενίσχυση δομικών υλικών

Πόλεις του μέλλοντος: Με το τσιμέντο να είναι το πιο διαδεδομένο δομικό υλικό παγκοσμίως και τη βιομηχανία τσιμέντου να αντιπροσωπεύει το 8% των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου που προκαλούνται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, η Ange-Therese Akono, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και επίκουρη καθηγήτρια στη Σχολή Μηχανικών του McCormick στράφηκε στη νανοενίσχυση του τσιμέντου για να βρει τη λύση.


Οι δυνάμεις της φύσης ξεπερνούν συχνά τις αντοχές των υλικών που χρησιμοποιούμε παραδοσιακά για την κατασκευή των χωρικών υποδομών μας. Ο πάγος και το χιόνι μετατρέπουν τους μεγάλους δρόμους σε ερείπια κάθε χρόνο, ενώ τελευταία βλέπουμε όλο και συχνότερα θεμέλια κτιρίων να καταρρέουν, παρά την ανθεκτική κατασκευή τους.

Για να απαντήσουν στις προκλήσεις οι μηχανικοί συνήθως βελτιώνουν τη λειτουργία των υλικών αυξάνοντας την ποσότητα άνθρακα, αλλά κάτι τέτοιο θεωρείται πως κάνει τα υλικά να χάνουν μέρος της μηχανικής τους απόδοσης. Με την εισαγωγή νανοσωματιδίων στο τσιμέντο, ερευνητές του Πανεπιστημίου Northwestern δημιούργησαν ένα πιο έξυπνο, πιο ανθεκτικό και εξαιρετικά λειτουργικό τσιμέντο.

Η έρευνα τους δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Philosophical Transactions of the Royal Society A.

Με το τσιμέντο να είναι το πιο διαδεδομένο υλικό παγκοσμίως και τη βιομηχανία τσιμέντου να αντιπροσωπεύει το 8% των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου που προκαλούνται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, η Ange-Therese Akono, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και επίκουρη καθηγήτρια στη Σχολή Μηχανικών του McCormick στράφηκε στη νανοενίσχυση του τσιμέντου για να βρει τη λύση. Ο Akono δήλωσε ότι τα νανοϋλικά μειώνουν το αποτύπωμα άνθρακα των τσιμέντων, αλλά μέχρι τώρα, λίγα ήταν γνωστά για τον αντίκτυπό/αντοχή τους στα θραύσματα. «Ο ρόλος των νανοσωματιδίων σε αυτήν την εφαρμογή δεν είχε γίνει κατανοητός ως τώρα. Πρόκειται για μια σημαντική ανακάλυψη», δήλωσε η Akono, η οποία υπογραμμίζει την ενίσχυση της αντοχής του νανοενισχυμένου τσιμέντου στο θραύσμα.

Παράλληλα, η ενσωμάτωση μικρής ποσότητας νανοϋλικών αποδείχθηκε ότι βελτιώνει τις ιδιότητες μεταφοράς νερού, συμπεριλαμβανομένης της δομής των πόρων και της αντίστασης στη διείσδυση νερού, με τις αναφερόμενες σχετικές μειώσεις να αγγίζουν το 76% και 78%, αντίστοιχα.

Τα αποτελέσματα της μελέτης είναι ελπιδοφόρα για πολλούς δομικούς τομείς, όπως η κατασκευή κτιρίων, η συντήρηση δρόμων, η βελτιστοποίηση αισθητήρων και γεννητριών και η παρακολούθηση της δομικής υγείας.

Σημειώνεται ότι μέχρι το 2050, τα Ηνωμένα Έθνη προβλέπουν ότι τα δύο τρίτα του παγκόσμιου πληθυσμού θα συγκεντρωθούν στις πόλεις. Δεδομένης της τάσης προς την αστικοποίηση, η παραγωγή τσιμέντου αναμένεται να ανεβεί στα ύψη. Η εισαγωγή πράσινου σκυροδέματος που χρησιμοποιεί ελαφρύτερο τσιμέντο υψηλότερης απόδοσης θα μειώσει το συνολικό αποτύπωμα άνθρακα επεκτείνοντας τα προγράμματα συντήρησης και μειώνοντας τα απόβλητα.

Εναλλακτικά, τα έξυπνα υλικά επιτρέπουν στις πόλεις να καλύψουν τις ανάγκες των αυξανόμενων πληθυσμών όσον αφορά τη συνδεσιμότητα, την ενέργεια και την πολυλειτουργικότητα. Τα νανοϋλικά με βάση τον άνθρακα, συμπεριλαμβανομένων των νανοπεταλιδίων γραφενίου, εξετάζονται ήδη για το σχεδιασμό έξυπνων αισθητήρων με βάση το τσιμέντο.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube

Διαβάστε Eπίσης:

Webinar για τον καρκίνο του νεφρού από το συλλόγο VHL Family Alliance στις 9/7

Όλα τα μέτρα για τις μετακινήσεις στα νησιά - Ποιοι εξαιρούνται

Έρχονται υποχρεωτικοί εμβολιασμοί για κρίσιμες κατηγορίες εργαζομένων

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

Σαρώσεις προβλέπουν τις γλωσσικές ικανότητες παιδιών με ΔΑΦ

Σαρώσεις εγκεφάλου: Μελετώντας την εγκεφαλική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια γλωσσικών εργασιών, οι ερευνητές μπορούν να εντοπίσουν τις περιοχές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για την παραγωγή και κατανόηση της γλώσσας.

Tεστ DNA για την βακτηριακή κολπίτιδα

Βακτηριακή κολπίτιδα: Eρευνητές ανέπτυξαν ένα απλό εργαστηριακό τεστ βασισμένο σε DNA PCR, σε μια πιο λεπτομερή γενετική ανάλυση της κύριας ομάδας βακτηριακών οργανισμών που προκαλούν τη μόλυνση.

Πώς η φορητή τεχνολογία μεταμορφώνει τη φροντίδα των ποδιών

Φορητή τεχνολογία: Είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για την υγεία των ποδιών. Προσφέρει έγκαιρες προειδοποιήσεις και εξατομικευμένες πληροφορίες πέρα ​​από την παραδοσιακή μέθοδο.

Πώς οι μαγνητικές σαρώσεις εντοπίζουν 6 τύπους κατάθλιψης 

Μαγνητικές σαρώσεις: Αυτές οι ανακαλύψεις με τη χρήση μαγνητικών σαρώσεων προτείνουν ότι η κατάθλιψη δεν είναι μια ενιαία διαταραχή αλλά ένα σύνθετο φαινόμενο με πολλές υποκατηγορίες, καθένα από τα οποία απαιτεί διαφορετική προσέγγιση στη διάγνωση και θεραπεία.

Η ανάπτυξη μίνι εντέρων βοηθά τη νόσο Crohn

Νόσος Crohn: Οι μίνι εντερικές καλλιέργειες μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με το πώς οι διαφορετικοί τύποι φλεγμονής επηρεάζουν την εντερική λειτουργία.

Μίνι κυλιόμενο ρομπότ παίρνει εικονικές βιοψίες

Ρομποτική: Είναι η πρώτη φορά που κατέστη δυνατή η δημιουργία τρισδιάστατων εικόνων υπερήχων υψηλής ανάλυσης που λαμβάνονται από έναν ανιχνευτή βαθιά μέσα στη γαστρεντερική οδό ή στο έντερο.

Close Icon