Πηγή: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plant_growing_through_hole_in_cement.jpg
Οι νανοκρύσταλλοι κυτταρίνης (CNCs) που προέρχονται από βιομηχανικά υποπροϊόντα αποδείχτηκε ότι μπορούν να αυξήσουν την αντοχή του μπετόν. Σύμφωνα με τους ερευνητές του Purdue University, η προσθήκη των νανοκρυστάλλων μπορεί να αυξήσει κατά 30% το όριο θραύσης/αντοχή εφελκυσμού (tensile strength) του τσιμέντου. Θα μπορούσαν λοιπόν να αξιοποιηθούν ώς ευρέως χρησιμοποιούμενο κι ανανεώσιμο πρόσθετο, που θα βελτιώνει την ποιότητα του ευρέως χρησιμοποιούμενου κατασκευαστικού υλικού; Η απάντηση είναι πιθανότατα θετική. Αλλά ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή.
Οι CNCs μπορούν να εξαχθούν από υποπροϊόντα της βιομηχανίας χαρτιού και χαρτοπολτού, βιοενέργειας και αγροτικών προϊόντων. Εμπεριέχονται σε δομές που αποκαλούνται κυτταρικά μικροϊνίδια (cellulose microfibrils), τα οποία “ευθύνονται” για την υψηλή ανθεκτικότητα και το σχετικά μικρό βάρος των φυτών και των δέντρων.
“Οι συγκεκριμένοι νανοκρύσταλλοι είναι ένα ανανεώσιμο υλικό, που υπάρχει σε αφθονία, αφού μπορεί να ληφθεί από πρώτες ύλες με κυτταρίνη χαμηλής ποιότητας, που ήδη χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανικές διαδικασίες” δήλωσε ο Pablo Zavattieri από τη Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Lyles του Πανεπιστημίου του Purdue.
Oι νανοκρύσταλλοι μπορούν κατά τον ίδιο να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία βιοϋλικών νέας γενιάς με ποικίλες εφαρμογές τόσο στα κατασκευαστικά υλικά όσο και στην αυτοκινητοβιομηχανία. Τα αποτελέσματα των σχετικών ερευνών, που διενεργήθηκαν από το Purdue University και το Εργαστήριο Δασικών Προϊόντων τής Υπηρεσίας Δασών των ΗΠΑ, δημοσιεύτηκαν τον περασμένο Φεβρουάριο στην ειδική έκδοση “Cement & Concrete Composites”.
Ενυδατώνοντας τα σωματίδια του τσιμέντου
Κατά τον Zavattieri, ένας παράγοντας που περιορίζει την αντοχή του τσιμέντου συνδέεται με το γεγονός ότι δεν είναι όλα τα σωματίδιά του τσιμέντου ενυδατωμένα μετά τη μίξη τους. Ετσι, δημιουργούνται πόροι και “ατέλειες”, που περιορίζουν τη δύναμη και την αντοχή του υλικού. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι νανοκρύσταλλοι κυτταρίνης αυξάνουν την ενυδάτωση του μίγματος του μπετόν, πιθανώς αλλάζοντας τη δομή του και ισχυροποιώντας το.
Η έρευνα αυτή “δένει” τέλεια με τους στόχους του P3Nano, μιας σύμπραξης δημόσιου και ιδιωτικού τομέα, που υποστηρίζει την ανάπτυξη και χρήση νανοϋλικών βασισμένων στο ξύλο για τη δημιουργία διάφορων καταναλωτικών προϊόντων. “Η ιδέα είναι το Πανεπιστήμιο του Purdue να στηριχθεί και να βοηθηθεί για να προχωρήσει την τεχνολογία του CNC-Cement, ώστε να γίνουν δοκιμές full-scale και να διερευνηθεί το ενδεχόμενο εμπορευματοποίησης της τεχνολογίας αυτής’ σχολίασε ο Zavattieri. Η έρευνα χρηματοδοτείται και από το Εθνικό Ίδρυμα Ερευνας.
Διαβάστε το ABSTRACT της ερευνητικής ομάδας
Πηγή άρθρου: Purdue University