Новый строительный материал с уникальными свойствами
Разработка и структура материала
Группа ученых, состоящая из материаловедов, дизайнеров и инженеров из Пенсильванского университета, представила миру новый строительный материал, который имитирует структуру раковин диатомовых водорослей. Этот материал получил название «живой» благодаря своей способности изменяться и усиливать прочность через поглощение углекислого газа (CO2), который затем преобразуется в карбонат кальция. Этот процесс аналогичен тому, как он происходит в природе у диатомовых водорослей.
Состав и свойства
В основе нового материала лежит диатомит — порошкообразное вещество, получаемое из измельченных ископаемых диатомовых водорослей. Основные характеристики диатомита:
- Высокая пористость
- Эффективное поглощение газов
- Сохранение прочности благодаря пористой структуре
Для создания нового строительного материала ученые добавили в диатомит цемент, мелкий песок, микрокремнезем и пластификатор. Это позволило получить полужидкую смесь, подходящую для 3D-печати.
Преимущества 3D-печати
Использование 3D-печати открывает новые горизонты в строительстве, позволяя создавать сложные трехмерные структуры, подобно устройству раковин диатомовых водорослей. Это приводит к экономии материалов на уровне 60% при сохранении прочности на сжатие готовых изделий на уровне 90% по сравнению с классическим бетоном.
Дополнительные характеристики и экологические преимущества
Кроме того, новые строительные блоки получились пропорционально легче. Важным достижением является увеличение соотношения площади поверхности к объему на 500%. Это означает, что при увеличении площади поглощение углерода стало более эффективным, увеличившись на 32% на единицу массы бетона.
Для повышения эффективности поглощения углекислого газа готовый бетон покрыли слоем гидроксида кальция. Это новшество позволяет зданиям, построенным из этого биобетона, не только очищать атмосферу, но и становиться прочнее и долговечнее, что делает его перспективным материалом для устойчивого строительства.
