Ricercatori della Washington State University e del Pacifico nordoccidentale
Nel suo lavoro pubblicato sulla rivista Cementoe Concrete Composites, i ricercatori hanno studiato il comportamento delle nanoparticelle di chitina. A differenza della cellulosa, utilizzata anche per aumentare la resistenza del cemento, questo materiale ha un insieme aggiuntivo di atomi a livello molecolare. Grazie a ciò, gli scienziati possono controllare la carica sulla superficie delle molecole e, quindi, il loro comportamento nella malta cementizia.
Lo studio ha mostrato che l'aggiuntaI nanocristalli di chitina lavorati nel cemento ne migliorano le proprietà, inclusa la consistenza, il tempo di presa, la resistenza e la durata. Hanno visto un aumento del 40% della resistenza alla flessione del calcestruzzo e un miglioramento del 12% nella sua comprimibilità. Inoltre, la composizione modificata si è indurita per un'ora in più. Ciò è necessario per aumentare la gamma di trasporti e costruzioni nei climi caldi.
I ricercatori studiano la forza del cemento sotto pressione. Foto: Università statale di Washington
I gusci di granchi, gamberi e aragoste sonocirca il 20-30% proviene dalla chitina, mentre la maggior parte del resto è carbonato di calcio, un altro utile additivo per cemento. Allo stesso tempo, ogni anno nel mondo vengono prodotti dai 13 ai 17,5 milioni di kg di rifiuti dell'industria ittica. La maggior parte di loro viene semplicemente scaricata in mare.
La produzione di cemento è ad alta intensità di carbonioun processo che richiede l'utilizzo di combustibili fossili per raggiungere le elevate temperature richieste (1.500 °C). Anche il calcare utilizzato nella sua produzione subisce una decomposizione, che produce anidride carbonica aggiuntiva. Allo stesso tempo, il calcestruzzo classico si rompe facilmente, riducendone la durata.
Gli autori del lavoro ritengono che la sostituzione del calcare con nanoparticelle di chitina aiuterà a ridurre i costi energetici, il volume dei rifiuti dei frutti di mare e anche ad aumentare la durata e la resistenza all'usura degli edifici in cemento.
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