엔지니어들은 새우 껍질로 시멘트 강도를 40% 증가시킵니다.

워싱턴 주립대학교와 태평양 북서부의 연구원

국립 연구소는 해산물 폐기물에서 작은 결정과 키틴 섬유를 만들었습니다. 나노입자는 시멘트의 강도를 거의 1.5배 증가시킵니다. 

시멘트 저널에 게재된 그의 연구에서및 콘크리트 복합재(Concrete Composites) 연구진은 키틴 나노입자의 거동을 연구했습니다. 시멘트의 강도를 높이는 데에도 사용되는 셀룰로오스와 달리 이 재료는 분자 수준에서 추가 원자 세트를 가지고 있습니다. 덕분에 과학자들은 분자 표면의 전하를 제어할 수 있으며 그에 따라 시멘트 모르타르에서의 분자 행동도 제어할 수 있습니다. 

추가한다는 연구 결과가 나왔다.시멘트에 가공된 키틴 나노결정은 일관성, 응결 시간, 강도 및 내구성을 포함한 특성을 향상시킵니다. 그들은 콘크리트의 굴곡 강도가 40% 증가하고 압축성이 12% 향상되는 것을 확인했습니다. 또한, 개질된 조성물은 1시간 더 경화되었다. 이것은 더운 기후에서 운송 및 건설 범위를 늘리는 데 필요합니다.

연구원들은 압력을 받는 시멘트의 강도를 연구합니다. 사진: 워싱턴 주립대학교

게, 새우, 랍스터 등의 껍질은약 20-30%는 키틴에서 유래하며 나머지 대부분은 또 다른 유용한 시멘트 첨가제인 탄산칼슘입니다. 동시에 전 세계적으로 연간 1300만~1750만 kg의 어업 폐기물이 생산됩니다. 대부분은 그냥 바다에 버려집니다.

시멘트 생산은 탄소 집약적입니다.요구되는 고온(1,500°C)을 달성하기 위해 화석 연료를 사용해야 하는 공정. 생산에 사용되는 석회석도 분해되어 추가 이산화탄소가 생성됩니다. 동시에 클래식 콘크리트는 쉽게 균열이 생겨 내구성이 떨어집니다.

이 연구의 저자는 석회석을 키틴 나노 입자로 대체하면 에너지 비용, 해산물 쓰레기의 양을 줄이고 시멘트 건물의 내구성과 내마모성을 높이는 데 도움이 될 것이라고 믿습니다.

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