Các kỹ sư Princeton đã phát triển một loại bê tông mới hứa hẹn khả năng chống chịu hư hại cao hơn 5 lần so với bê tông thông thường, bằng cách đục lỗ trên cấu trúc của nó.
Điều này không chỉ có nghĩa là các tòa nhà an toàn hơn mà còn có thể giảm nhu cầu sản xuất bê tông để sửa chữa và xây dựng lại các công trình - và điều đó sẽ rất tốt cho môi trường. Xi măng, được sử dụng để làm bê tông, đóng góp 3% tổng lượng khí thải nhà kính trên toàn thế giới và mọi vết lõm mà chúng ta có thể tạo ra trong con số đó đều có ích.
Đối với bê tông mới, trợ lý giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường Reza Moini và ứng viên tiến sĩ Shashank Gupta đã lấy cảm hứng từ kiến trúc của lớp vỏ ngoài dày đặc của xương đùi người.
Còn được gọi là xương vỏ, nó bao gồm các thành phần hình ống elip được gọi là osteon. Hình dạng của chúng và ma trận mà chúng được sắp xếp, làm chệch hướng các vết nứt xung quanh các osteon này và ngăn chúng vỡ ra cùng một lúc khi va chạm.
Với thiết kế hình học thông minh, các ống rỗng của bê tông này 'bẫy' các vết nứt và làm chậm quá trình chúng lan rộng hơn. Điều đó rất khác so với các phương pháp khác để gia cố bê tông, bao gồm việc thêm các vật liệu như sợi và nhựa vào hỗn hợp.
Để đúc bê tông lấy cảm hứng từ sinh học này, bộ đôi này đã in 3D một khuôn mẫu hình ống bằng polyvinyl alcohol (PVA). Sau đó, họ chế tạo một bản âm bản của khuôn mẫu đó bằng cách đổ cao su vào khuôn. Sau đó, nó được hòa tan để tạo ra một khuôn silicon urethane và được sử dụng để đúc bê tông.
Để kiểm tra độ dẻo dai của nó, họ đã thực hiện cái gọi là thử nghiệm uốn ba điểm và uốn một khía cạnh. Về cơ bản, họ đã sử dụng một lưỡi cưa kim cương dày 2 mm và một dao cạo để cắt các khía vào bê tông. Điều này được lặp lại nhiều lần để thu thập dữ liệu về độ dẻo dai khi gãy của vật liệu.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Materials.
12 Phát minh tuyệt vời cho việc khai thác gỗ
