Novi cement inspirisan školjkama - Fleksibilniji i otporniji na pucanje
Komentari
Ilustracija (Foto: George Girnas/Unsplash)
Sedef, prirodni materijal koji se nalazi u školjkama, poznat je po svojoj čvrstoći i otpornosti. Sastoji se od slojeva heksagonalnih tableta aragonita, tvrdog minerala, koje su spojene mekanim, hiperelastičnim biopolimerom. Iako su aragonitne tablete vrlo krte, biopolimer omogućava njihovo pomeranje pri naprezanju, što sedefu daje izuzetnu otpornost na lomljenje.
Tim sa Prinstona, koji predvodi student Šašank (Shashank) Gupta, koristio je ovu prirodnu arhitekturu kao inspiraciju za kreiranje superiornog cementnog kompozita. Koristeći cementne ploče u obliku heksagonalnih tableta, koje su bile odvojene slojevima polivinil siloksana (PVS), istraživači su uspeli da postignu mehanička svojstva slična sedefu.
Testiranje mehaničke otpornosti ovog kompozita sprovedeno je pomoću savijanja grede sa uskom tačkom naprezanja. Dok su standardne cementne grede bile krte i lomile se pri dostizanju tačke loma, grede slične sedefu pokazale su 19 puta veću fleksibilnost i 17,1 puta veću otpornost na lomljenje, pri čemu su zadržale skoro istu snagu.
Reza Moini, šef laboratorije za arhitektonske materijale i aditivnu proizvodnju na Prinstonu istakao je da njihov pristup nije bio jednostavno kopiranje prirodne mikrostrukture, već učenje iz osnovnih principa kako bi se informisao inženjering ljudskih materijala.
On je objasnio da je pomeranje tableta na nanometarskom nivou ključni mehanizam koji daje čvrstoću sedefnoj školjci, a istraživači su fokusirani na inženjering tabelarne strukture cementne paste u kombinaciji sa svojstvima polimera i interfejsa između njih. Na ovaj način, namerno napravljeni defekti u krtim materijalima čine ih jačim.
Rezultati su postignuti u laboratoriji, a tim planira testiranje ovog cementnog kompozita u stvarnim uslovima. Takođe istražuju mogućnosti primene ovih mehaničkih svojstava za poboljšanje otpornosti na pukotine drugih materijala, kao što su beton i porcelan.
Moini je izjavio da su ovi rezultati samo početak, te da imaju još mnogo toga za istraživanje.
Studija je objavljena u časopisu Advanced Functional Materials.
Tagovi:
Univerzitet Prinston
Shashank Gupta
Šašank Gupta
Reza Moini
Advanced Functional Materials
cement inspirisan školjkama
cementni kompozit inspirisan sedefom
Komentari
Vaš komentar
Naš izbor
Rubrike za dalje čitanje
Potpuna informacija je dostupna samo komercijalnim korisnicima-pretplatnicima i neophodno je da se ulogujete.
Pratite na našem portalu vesti, tendere, grantove, pravnu regulativu i izveštaje.
Registracija na eKapiji vam omogućava pristup potpunim informacijama i dnevnom biltenu
Naš dnevni ekonomski bilten će stizati na vašu mejl adresu krajem svakog radnog dana. Bilteni su personalizovani prema interesovanjima svakog korisnika zasebno,
uz konsultacije sa našim ekspertima.