جایگزینی ماسه با گرافن برای تولید بتن سبک‌تر و قوی‌تر
تاریخ انتشار: ۹ بهمن ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۶۲۸۵۱۶
هنگامی که به منابعی فکر می‌کنید که در حال اتمام هستند، شن و ماسه ممکن است در فهرست شما قرار نگیرد، اما به لطف تقاضای بالای ما برای بتن، این موارد نیز در این فهرست قرار گرفته‌اند.
به گزارش ایسنا، دانشمندان دانشگاه رایس نشان داده‌اند که جایگزینی ماسه با گرافن نه تنها می‌تواند باعث صرفه‌جویی در شن و ماسه شود، بلکه بتن را سبک‌تر، محکم‌تر و سخت‌تر می‌کند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
به نقل از نیواطلس، گرافن به رغم اینکه ورقه‌ای از اتم‌های کربن است که فقط به اندازه یک اتم ضخامت دارد، اما به قوی بودن شهرت دارد. به این ترتیب، جای تعجب نیست که این مواد شگفت انگیز پیش از این نیز با بتن مخلوط شده باشند تا آن را قوی‌تر و بادوام‌تر کنند. اما این معمولا فقط شامل اضافه کردن گرافن به بتن است و در این مطالعه جدید، تیم رایس می‌خواست به طور کامل گرافن را جایگزین ماسه کند.
بتن از سه ماده اصلی تشکیل شده است: آب، سنگدانه‌ای مانند ماسه و سیمان که همه این مواد را به هم بچسباند. ماسه بزرگترین جزء از نظر حجم است و با توجه به اشتهای سیری‌ناپذیر بشر مدرن برای بتن، استخراج شن و ماسه در حال افزایش است. این فرآیند نه تنها مخرب است، بلکه خطر تمام شدن منابع را نیز در پی دارد.
این تحقیق در آزمایشگاه جیمز تور شیمیدان دانشگاه رایس انجام شده است. تیم او سالها با استفاده از روشی به نام «گرمایش ژول فلاش»(flash Joule heating)، گرافن تولید کرده‌اند. اساسا، یک ماده پایه غنی از کربن به سرعت با نیروی الکتریسیته به شدت گرم می‌شود و این فرآیند آن را به تکه‌های گرافن تبدیل می‌کند. در این مورد، ماده پایه کُک متالورژیکی بود که منبع سوختی است که از زغال سنگ ایجاد می‌شود.
پل آدوینکولا(Paul Advincula)، نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: آزمایش‌های اولیه که در آن کُک متالورژیکی به گرافن تبدیل شد، منجر به تولید ماده‌ای شد که از نظر اندازه شبیه به ماسه بود. ما تصمیم گرفتیم استفاده از گرافن مشتق از کُک متالورژیکی را به عنوان جایگزینی کامل برای شن و ماسه در بتن بررسی کنیم و یافته‌های ما نشان می‌دهد که این گرافن واقعا خوب عمل خواهد کرد.
صرفه‌جویی در شن و ماسه تنها مزیت آن نبود. بتن به دست آمده ۲۵ درصد سبک‌تر از بتن ساخته شده با سنگدانه معمولی بود و ۳۲ درصد افزایش چقرمگی، ۳۳ درصد در حداکثر کُرنش و ۲۱ درصد در مقاومت فشاری مشاهده شد. البته، ۱۱ درصد کاهش نیز در مدول کشسانی آن وجود داشت که معیاری از مقاومت یک ماده در برابر تغییر شکل توسط کشش است.
در حالی که محققان می‌گویند گرافن در حال حاضر بسیار گرانتر از آن است که این روش را از نظر تجاری در مقیاس بالا با دوام کند اما دستکم نشان می‌دهد که جایگزین‌هایی وجود دارد که می‌توان آنها را دنبال کرد.
این پژوهش در مجله ACS Applied Materials منتشر شده است.
انتهای پیام
منبع: ایسنا
کلیدواژه: گرافن شن و ماسه بتن شرکت های دانش بنیان فناوري نانو معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري مالکیت فکری شن و ماسه
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۶۲۸۵۱۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
۱۰ درصد از تولیدات گل و گیاه مازندران صادر می‌شود
نایب رئیس اتحادیه گل و گیاه مازندران با اشاره به برنامه‌ریزی برای افزایش صادرات گل و گیاه این استان در طی سالهای آتی گفت: میزان صادرات گل و گیاه مازندران به اندازه ۱۰ درصد تولیدات استان است.
به گزارش خبرگزاری ایمنا از مازندران، الیاس لاریجانی، امروز_یکشنبه نهم اردیبهشت_ در نمایشگاه ایران اکسپو ۲۰۲۴ در جمع خبرنگاران یکی از بخش‌های زنجیره ارزش در این استان را با توجه به ظرفیت مازندران در تولید برگ شاخه بریده و گیاهان زینتی دانست و اظهار کرد: این تولیدات استان در سطح کشور به همین سبب بالاترین میزان تولید را دارد.
وی افزود: با توجه به ظرفیت این استان و برگزاری نمایشگاه‌ها و نیز ایجاد انگیزه در میان تولیدکنندگان، امیدواریم در سالهای آتی میزان صادرات گل و گیاه مازندران بیش از ۲۰ درصد رشد می‌کند.
نایب رئیس اتحادیه گل و گیاه مازندران میزان صادرات گل و گیاه این استان را به اندازه ۱۰ درصد تولیدات مازندران دانست و گفت: هم‌اکنون در این استان شش‌هزار بهره‌بردار در سطح ۷۰۰ هکتار از اراضی کشاورزی و باغی استان در بخش تولید گل و گیاه مشغول به فعالیت هستند.
لاریجانی ادامه داد: میزان تولید گل و گیاه مازندران در سه بخش در مقام اول کشور قرار دارد.
وی با بیان اینکه صادرات گل و گیاه مازندران به کشورهای حاشیه خزر، کشور عراق و حاشیه خلیج فارس صورت می‌گیرد، خاطرنشان کرد: امیدواریم با اقدامات صورت گرفته میزان صادرات گل و گیاه مازندران و کشورهای هدف صادراتی این استان افزایش پیدا کند.
کد خبر 748823
حمله به نمازگزاران در گذره هرات افغانستان/ ۶ نفر شهید شدند