Tutkijat Washington State Universitystä ja Pacific Northwestistä
Cement-lehdessä julkaistussa työssäänja Concrete Composites, tutkijat tutkivat kitiinin nanohiukkasten käyttäytymistä. Toisin kuin selluloosa, jota käytetään myös sementin lujuuden lisäämiseen, tällä materiaalilla on ylimääräinen joukko atomeja molekyylitasolla. Tämän ansiosta tutkijat voivat hallita molekyylien pinnalla olevaa varausta ja siten niiden käyttäytymistä sementtilaastissa.
Tutkimus osoitti, että lisäämälläSementissä olevat jalostetut kitiinin nanokiteet parantavat sen ominaisuuksia, mukaan lukien sen konsistenssi, kovettumisaika, lujuus ja kestävyys. He havaitsivat betonin taivutuslujuuden lisääntymisen 40 % ja puristuvuuden parantuneen 12 %. Lisäksi modifioitu koostumus kovetti tunnin pidempään. Tämä on välttämätöntä kuljetusten ja rakentamisen laajentamiseksi kuumassa ilmastossa.
Tutkijat tutkivat sementin lujuutta paineen alaisena. Kuva: Washington State University
Rapujen, katkarapujen ja hummerien kuoret ovatnoin 20–30 % on kitiinistä, ja suurin osa lopusta on kalsiumkarbonaattia, toinen hyödyllinen sementin lisäaine. Samaan aikaan maailmassa tuotetaan vuosittain 13-17,5 miljoonaa kiloa kalateollisuuden jätettä. Suurin osa niistä yksinkertaisesti upotetaan mereen.
Sementin tuotanto on hiiliintensiivistäprosessi, joka vaatii fossiilisten polttoaineiden käyttöä vaadittujen korkeiden lämpötilojen (1500 °C) saavuttamiseksi. Sen valmistuksessa käytetty kalkkikivi myös hajoaa, mikä tuottaa lisää hiilidioksidia. Samalla klassinen betoni halkeilee helposti, mikä vähentää sen kestävyyttä.
Teoksen kirjoittajat uskovat, että kalkkikiven korvaaminen kitiinin nanohiukkasilla auttaa vähentämään energiakustannuksia, merenelävien jätteiden määrää ja lisää myös sementtirakennusten kestävyyttä ja kulutuskestävyyttä.
Lue lisää:
Tiedemiehet kuvasivat oudon olennon lonkeroilla, joita he luulivat kukaksi
Kuusta he löysivät paikan, jossa lämpötila on aina mukava ihmisille
Tekoäly on ilmestynyt, joka valvoo prosesseja ja ehdottaa uusia fysiikan lakeja