Исследователи из Университета Райса нашли способ программировать частицы цемента в бетоне, что делает его более прочным, сильным и экологически чистым.
Для того, чтобы сделать улучшение цемента, исследователи рассмотрели его на наноуровне. Они изучили то, как происходит канализация в цементе. Вместе аморфных сгустков частиц, которые формируются обычно, команда научилась делать из них кубы, прямоугольные призмы, дендриты и т.п. Эти «фигуры» упаковываются более плотно, а конечный результат — лучшее удержание воды бетоном и защита от разрушения с внутренней стороны.
Роужех Шахсавари, ведущий автор исследования, говорит: «Мы называем это программируемым цементом».
Для того, чтобы направлять частицы к формированию заданных форм, команда ученых добавляет к смеси поверхностно-активные соединения и силикат кальция с положительным или отрицательным зарядом (до того, как подвергнуть смесь воздействию углекислого газа или ультразвука).
Производство цемента является одним из крупнейших виновников выброса парниковых газов, хотя недавние исследования показали, что материал может быть поглотителем углерода, что частично компенсирует экологический вред от его производства. Но новый метод исследователей Университета Райса также уменьшит вред цемента природе за счет сокращения его производства: «Строителям понадобиться меньшее количества нового цемента, потому что он будет сильнее и прочнее. Меньшая пористость затруднит прохождение внутрь химических веществ, а это убережет арматуру внутри бетона от преждевременного разрушения».
