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科学家刚刚使水泥更坚硬 - 通过查看贝壳
水泥是一个碳怪兽 - 但科学家正在从贝壳中汲取灵感,以使其更加艰难,更安全和绿色。
来源:ZME科学水泥是我们文明的基础。没有水泥,我们无法建造周围的建筑物。我们无法拥有耐用的结构。一切都会崩溃。但是水泥行业是两个最大的二氧化碳(CO2)生产国之一,最多可产生全球人造排放的5%。如果水泥生产是一个国家,它将仅被中国,美国和印度所取代。
2,但我们可以做得更好。
研究人员一直在寻找使水泥更耐用和更可持续的方法。在最近的一项研究中,他们从一个不太可能的来源中汲取了灵感:贝壳。
硬和软
在这项创新的中心是贝壳中发现的材料。这种闪闪发光的物质被称为nacre或“珍珠之母”,长期以来,科学家着迷于其抵抗破碎的能力。
nacre是由脆性矿物质片的显微镜片建造的,该矿物质是用柔韧的有机胶粘合的。在压力下,这些平板电脑相互滑动。滑动散布了力,散布了可能破碎壳的能量。简而言之,Nacre在阻止裂纹传播方面非常有效。
“如果我们可以设计混凝土来抵制裂纹繁殖,我们可以使它变得更加艰难,更安全,更耐用,” Reza Moini实验室的研究生Shashank Gupta说。
关键要素似乎是硬质晶体和软胶之间的协同作用。为了重现这一点,研究人员创建了水泥糊的薄片,然后用激光雕刻了六角形凹槽,类似于Nacre的Aragonite片剂。这些凹槽不仅仅是化妆品。在某些情况下,它们将床单完全分为单个水泥“平板电脑”。