Η Κίνα αναπτύσσει τσιμέντο που ψύχεται μόνο του

Η Κίνα αναπτύσσει τσιμέντο που ψύχεται μόνο του, ρίχνοντας τη θερμοκρασία κατά 9,72°F κατά τη διάρκεια της ημέρας. Οι δοκιμές απόδοσης επιβεβαίωσαν την υψηλή μηχανική ανθεκτικότητα του υλικού.

Ερευνητές από την Κίνα ανέπτυξαν έναν νέο τύπο τσιμέντου που δεν απορροφά το ηλιακό φως. Το υλικό που ανέπτυξαν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Νοτιοανατολικής Κίνας σκεδάζει το ηλιακό φως αντί να το απορροφά.

Η ομάδα τόνισε ότι το υπερψυγμένο τσιμέντο διαθέτει εγγενή υψηλή αντοχή, θωρακισμένη αντοχή στην τριβή και οπτική σταθερότητα, ακόμη και όταν εκτίθεται σε σκληρές συνθήκες, όπως διαβρωτικά υγρά, υπεριώδη ακτινοβολία και κύκλους ψύξης-απόψυξης.

Το τσιμέντο πέτυχε πτώση θερμοκρασίας

Μια αξιολόγηση του κύκλου ζωής καθοδηγούμενη από μηχανική μάθηση έδειξε τη δυνατότητά του να επιτύχει ένα καθαρό αρνητικό προφίλ εκπομπών άνθρακα, σύμφωνα με την ερευνητική εργασία.

Η ομάδα επεσήμανε επίσης ότι το τσιμέντο φωτονικής αρχιτεκτονικής πέτυχε πτώση θερμοκρασίας 9,72°F (5,4°C) κατά τη διάρκεια των μεσημεριανών συνθηκών με ηλιακή ένταση 850 watt ανά τετραγωνικό μέτρο.

Η ομάδα αποκάλυψε επίσης ότι το υλικό έχει κατασκευαστεί με μεταεπιφάνειες. Το υπερψυγμένο τσιμέντο έχει σχεδιαστεί ως υλικό ψύξης με ακτινοβολία κατευθυνόμενο από μήτρα, κατάλληλο για χρήση τόσο ως ψύκτης ακτινοβολίας, όσο και ως δομικό υλικό σε κτίρια για στέγες και τοίχους.

Αυτή η στρατηγική μηχανικής μεταεπιφάνειας προσφέρει μια καθολική λύση που είναι εφαρμόσιμη ακόμη και για το συμβατικό εμπορικό τσιμέντο Portland, το οποίο επίσης υιοθετεί έναν τρόπο εμπλουτισμού με ετρινγκίτη επιφάνειας προς υψηλότερα επίπεδα.

Χημική σύνθεση

Οι ερευνητές αρχικά προσάρμοσαν τη χημική σύνθεση των μικρών σωματιδίων (κλίνκερ) που αποτελούν το βασικό υλικό του τσιμέντου για να δημιουργήσουν μια δομή που διασκορπίζει αποτελεσματικά το ηλιακό φως. Στη συνέχεια, παρήγαγαν τσιμέντο με λειτουργικότητα ψύξης ασκώντας πίεση. Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Advances, αποκάλυψε ότι η αυτοσυναρμολόγηση πολλαπλών μεγεθών ανακλαστικών ετρινγκιτών ως κύρια προϊόντα ενυδάτωσης προς την μετα-επιφάνεια, σε συνδυασμό με ιεραρχικούς πόρους, εγγυήθηκε υψηλή ηλιακή ανακλαστικότητα (96,2%), ενώ οι πρώτες ύλες που περιέχουν λειτουργικές ομάδες πλούσιες σε αλουμίνα και θείο αξιοποίησαν την εγγενή ικανότητα εκπομπής στο μέσο υπέρυθρο (96%).

Οι δοκιμές απόδοσης επιβεβαίωσαν την ανθεκτικότητά του

Η ερευνητική ομάδα επεσήμανε ότι «οι εκτεταμένες δοκιμές απόδοσης επιβεβαίωσαν την υψηλή μηχανική ανθεκτικότητά του υπό θλιπτικές, καμπτικές, λειαντικές και συγκολλητικές δυνάμεις, καθώς και την αμφιφοβικότητά του, την πλαστικότητά του για σύνθετα σχήματα και τη συνολική ευελιξία σχεδιασμού».

Η οικονομική αποδοτικότητα του υλικού και οι κλιμακωτές διαδικασίες κατασκευής του προσδίδουν απαράμιλλα πλεονεκτήματα έναντι άλλων υλικών, καθιστώντας το κατάλληλο για χρήση σε επιστρώσεις, δομικές στέγες και τοίχους, ακόμη και σε αντίξοες συνθήκες, σύμφωνα με τη μελέτη.

«Σε αυτή τη μελέτη, σχεδιάσαμε έναν νέο τύπο ακατέργαστων σωματιδίων τσιμέντου και περαιτέρω κατασκευάσαμε ένα υπερψυγμένο τσιμέντο ενισχυμένο με μεταεπιφάνειες με αυτοσυναρμολογούμενους ανακλαστικούς κρυστάλλους σε επιφάνειες που αλληλεπιδρούν με το φως. Αυτό το τσιμέντο πέτυχε υψηλή ηλιακή ανακλαστικότητα (96,2%) και εκπομπική ικανότητα τύπου μέλανος σώματος (96%) στο φάσμα υπέρυθρης ακτινοβολίας μεγάλου μήκους κύματος», ανέφεραν οι ερευνητές της μελέτης.

interestingengineering