по популярности / по алфавиту

эксперт
Сергей Муравьев:

Сергей Муравьев: Во что верят физики?

«Путешествие в прошлое науки необходимо, чтобы понять, из чего на самом деле состоит известная нам физика»

подробнее

КАК ЗАЩИТИТЬ АВТО ОТ ЗЛОУМЫШЛЕННИКА?

ПЛАНАРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ГЕТЕРОСТРУКТУРНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ

РОССИЯ - ИТЭР / Шаг в энергетику будущего

ЯДЕРНАЯ ЭПОХА ГЛАЗАМИ МАТЕМАТИКА

МИКРОЭЛЕКТРОНИКА В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ

Морские ежи вдохновили ученых на создание «стального» цемента

Морские ежи вдохновили ученых на создание «стального» цемента

Автор:

Фото: advances.sciencemag.org

Дата : 08.12.2017 14:44

Немецкие инженеры реорганизовали структуру материала на наноуровне

Природа является постоянным источником вдохновения для ученых и инженеров. Группа немецких исследователей из Констанцского университета представила очередную инновацию, основанную на биологических особенностях морской фауны — они разработали новый тип прочного цемента с наноструктурами, по своему строению схожими с шипами морского ежа.

Шипы морских ежей состоят хрупкого материала — кальцита. Тем не менее иглы невероятно прочны благодаря своей уникальной «архитектуре»: кристаллические блоки кальцита окружены более мягкими участками и выстроены по принципу кирпичной стены. Когда кальцит испытывает нагрузки, напряжение передается более мягкому слою, предотвращая повреждения. 

Использовать этот принцип при изготовлении нового материала оказалось непростой задачей, ведь цемент является неупорядоченной структурой. Но Хельмут Кельфен (Helmut Cölfen), руководитель исследовательской группы, говорит: инженеры нашли способ создания «сопротивления разрушению на наноуровне».

Немцы подобрали макромолекулы, выполняющие функцию раствора. Этими идеальными молекулами оказались около десяти отрицательно заряженных пептидных комбинаций. Молекулы «слепляли» цементные частицы, воссоздавая пресловутый эффект кирпичной кладки в наномасштабе.

С помощью электронного микроскопа ученые изучили полученный наноструктурированный цемент. Ионным пучком вырезали из образца микростержень длиной в три микрометра и согнули микроманипулятором. Оказалось, новый материал выдержал давление в 200 мегапаскалей.

Разработчики уверены, что наноцемент поможет создавать бетон, который будет от 40 до 100 раз прочнее существующих аналогов. «Наш цемент более устойчив к разрушениям, чем все, что было разработано до сих пор. И это открывает совершенно новые возможности для строительства», — говорит Кельфен.

 Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Science.

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: