Что бы кто ни говорил, бетон – самый распространенный строительный материал, а в его состав входит песок – довольно распространенный, но невозобновляемый природный ресурс. Но ученые из Университета Райса, похоже, обнаружили эффективную замену песку: графен. Использование графена в бетонных смесях не только снижает выработку песка, но и делает бетон легче, прочнее и тверже.
Графен, слой углерода толщиной в один атом, является невероятно прочным материалом. Хотя его уже давно используют для частичной замены песка в бетонных смесях, ученые решили полностью заменить песок графеном.
Исследование проводилось в химической лаборатории Университета Райса с использованием методов импульсного джоулева нагрева. В этом методе богатая углеродом подложка быстро нагревается электричеством, превращая ее в графеновые чешуйки. В данном случае базовым материалом был металлургический кокс, источник топлива из угля.
По словам исследователей, графен, полученный из металлургического кокса, по размеру сравним с песком, а результаты экспериментов показывают, что полученный графенбетон на 25% легче обычного пескобетона. Новый материал также продемонстрировал увеличение ударной вязкости на 32%, пиковой деформации на 33% и прочности на сжатие на 21%. Между тем модуль Юнга, мера сопротивления материала деформации растяжения, снизился на 11.
Но ученые утверждают, что говорить о массовой коммерциализации новых бетонных смесей пока рано, поскольку производство графена остается дорогим и нерентабельным.
фотоматериал: newatlas.com
