วิศวกรเพิ่มความแข็งแรงของปูนซีเมนต์ 40% ด้วยเปลือกกุ้ง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตันและแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ

ห้องปฏิบัติการแห่งชาติได้สร้างผลึกและเส้นใยไคตินขนาดเล็กจากเศษอาหารทะเลอนุภาคนาโนเพิ่มความแข็งแรงของซีเมนต์เกือบ 1.5 เท่า 

ในบทความของพวกเขาตีพิมพ์ในวารสาร Cement and Concrete Composites นักวิจัยได้ตรวจสอบพฤติกรรมของอนุภาคนาโนไคตินซึ่งแตกต่างจากเซลลูโลสซึ่งใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของปูนซีเมนต์นี้วัสดุมีชุดของอะตอมเพิ่มเติมในระดับโมเลกุลด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถควบคุมประจุบนพื้นผิวของโมเลกุลและพฤติกรรมของพวกมันในสารละลายซีเมนต์ได้ 

จากการศึกษาพบว่าการเพิ่มไคตินนาโนคริสตัลที่ผ่านกรรมวิธีในซีเมนต์ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติ ซึ่งรวมถึงความสม่ำเสมอ เวลาในการเซ็ตตัว ความแข็งแรง และความทนทาน พวกเขาเห็นว่ากำลังรับแรงดัดงอของคอนกรีตเพิ่มขึ้น 40% และความสามารถในการอัดเพิ่มขึ้น 12% นอกจากนี้ องค์ประกอบที่ดัดแปลงแล้วยังแข็งตัวนานขึ้นอีกหนึ่งชั่วโมง นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการเพิ่มช่วงของการขนส่งและการก่อสร้างในสภาพอากาศร้อน

นักวิจัยศึกษาความแข็งแรงของปูนซีเมนต์ภายใต้แรงกดดัน รูปถ่าย: Washington State University

เปลือกปู กุ้ง และกุ้งมังกรประมาณ 20-30% มาจากไคติน ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่เป็นแคลเซียมคาร์บอเนต ซึ่งเป็นสารเติมแต่งซีเมนต์ที่มีประโยชน์อีกตัวหนึ่ง ในเวลาเดียวกัน มีการผลิตขยะอุตสาหกรรมปลาจาก 13 ถึง 17.5 ล้านกิโลกรัมต่อปีในโลก ส่วนใหญ่ถูกทิ้งลงทะเล

การผลิตซีเมนต์ใช้คาร์บอนเข้มข้นกระบวนการที่ต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อให้ได้อุณหภูมิสูงตามที่ต้องการ (1,500 °C) หินปูนที่ใช้ในการผลิตยังผ่านการสลายตัวซึ่งทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มเติม ในขณะเดียวกันคอนกรีตแบบคลาสสิกก็แตกง่ายซึ่งลดความทนทานลง

ผู้เขียนงานเชื่อว่าการแทนที่หินปูนด้วยอนุภาคนาโนไคตินจะช่วยลดต้นทุนด้านพลังงาน ปริมาณขยะจากอาหารทะเล และยังช่วยเพิ่มความทนทานและความทนทานต่อการสึกหรอของอาคารซีเมนต์

อ่านเพิ่มเติม:

นักวิทยาศาสตร์ได้ถ่ายสิ่งมีชีวิตประหลาดที่มีหนวดซึ่งพวกเขาเข้าใจผิดว่าเป็นดอกไม้

บนดวงจันทร์ พวกเขาพบสถานที่ที่มนุษย์รู้สึกสบายอุณหภูมิอยู่เสมอ

ปรากฏว่า AI เฝ้าติดตามกระบวนการและเสนอกฎฟิสิกส์ใหม่