Главная < Морские ежи помогли создать прочный бетон

Морские ежи помогли создать прочный бетон

Бетон – стройматериал, который имеет широкое применение при сооружении зданий, мостов и прочих конструкций. Он отличается удобством в использовании и высокими показателями прочности на сжатие. Однако его минусами считаются низкие показатели прочности на изгибание, поэтому часто делают предпочтение не бетону, а ЖБК со стальным каркасом.

Ученые Констанцкого университета провели разработку цемента, имеющего структуру высокоориентированных силикатных частиц плоского типа, исследуя строение иголок морских ежей. Благодаря уникальной структуре он, в отличие от классического бетона, имеет более высокую гибкость и при воздействии не подвержен к появлению трещин. Исследователи выяснили, что иголки включают в себя большое количество упорядоченных прочных фрагментов малых размеров, которые разделяет другое вещество. Именно поэтому при воздействии на иглу отдельные ее фрагменты могут деформироваться, но трещины не распространяются на фрагменты поблизости. А если рассматривать обычный цемент при таком же воздействии, то он имеет неупорядоченную структуру и трещины распространяются по всему периметру. В виде исследуемого материала было принято изучать частицы гидрата силиката кальция наноразмеров.

В результате исследований ученые смогли добыть высокоупорядоченные мезокристаллы гидрата силиката кальция, из которых вырезали, используя фокусируемый пучок ионов, микрокантилеверы и изучили их устойчивость на изгибание. В итоге получили показатели прочности на изгибание примерно 150 МПа (это во много раз превышает показатель классического бетона). Поэтому для улучшения эксплуатационных характеристик и показателей цемента, необходимо изменять его структуру на уровне молекул.

Это далеко не первый эксперимент, когда благодаря проведению аналогии с природой удалось решить сложную инженерную и научную задачу.