“Zbulimi që mund të revolucionarizojë ndërtimin, material 17 herë më i fortë se betoni”

Shkencëtarët janë gjithmonë në kërkim të mënyrave për t’i bërë materialet e brishta, si betoni ose qeramika, më rezistente, më të sigurta dhe më të qëndrueshme. Këtë herë, frymëzimi erdhi nga nëna e perlës.

Falë këtij zbulimi, inxhinierët kanë zbuluar një mënyrë për të bërë një përbërje betoni që jo vetëm i reziston plasaritjes, por e detyron atë të udhëtojë në një distancë më të gjatë. Ky zbulim mund të revolucionarizojë mënyrën se si ndërtohen ndërtesat e së ardhmes.

Zbulimi

Puna filloi në Departamentin e Inxhinierisë Civile dhe Mjedisore në Universitetin e Princetonit, ku grupi i Reza Moini studion pse materialet e brishta të ndërtimit dështojnë dhe si dizajni mund të ndikojë në këtë rezultat. Zbulimi kryesor u bë gjatë një prove laboratorike. Një tra i vogël betoni iu nënshtrua testeve të lakimit për të kuptuar forcën e materialit, dhe pasi u bë një prerje në mostër, u shfaq një çarje në pikën që dëshironin studiuesit.

Ajo që ishte mbresëlënëse nuk ishte qeliza e ngarkesës ose kapësja, por mënyra se si reagoi materiali pasi filloi çarja. Në vend që të thyhej pastër, trau vazhdoi të deformohej në hapa. Ky rezultat është i rëndësishëm sepse çarjet janë mënyra më e zakonshme e dështimit në materialet me bazë betoni. Një çarje mund të përhapet me shpejtësi pasi të fillojë, duke lënë pak paralajmërim dhe duke thithur pak energji përgjatë rrugës së saj. Qëllimi i studiuesve ishte të modifikonin trajektoren dhe shpejtësinë e kësaj çarjeje.

Nëna e perlave si model

Zbulimi nuk u bë falë një kimie të re çimentoje, por duke e konsideruar gëlqeren si një bllok ndërtimi dhe duke u përqendruar në rregullimin e brendshëm të përbërësve të fortë dhe të butë. Ekipi i kërkimit përdori nënën e perlave si një model biologjik. Ideja ishte të integroheshin mekanizma që do të detyronin një çarje në rritje të shpërndante energjinë. Në nivelin mikroskopik, shtresa e brendshme e guaskës është e përbërë nga pllaka të forta aragoniti të lidhura nga një shtresë më e butë biopolimerike.

Minerali i fortë siguron forcë, ndërsa shtresa më e butë ndihmon në parandalimin e dështimit katastrofik. Pllakat e forta mund të zhvendosen në raport me njëra-tjetrën nën stres. Kjo rrëshqitje, së bashku me devijimin e çarjes dhe deformimin e shtresës më të butë, është pjesë e mënyrës se si struktura natyrore shpërndan energjinë. “Kjo sinergji midis përbërësve të fortë dhe të butë është çelësi i vetive të jashtëzakonshme mekanike të sedefit,” tha studiuesi Shashank Gupta në një njoftim për shtyp të Universitetit Princeton.

Nëse mund të projektojmë beton për t’i rezistuar përhapjes së çarjeve, mund ta bëjmë atë më të fortë, më të sigurt dhe më të qëndrueshëm.” Studiuesit e përkthyen këtë ide në një kompozit me bazë çimentoje duke përdorur përbërës konvencionalë. Faza e fortë përbëhej nga pastë çimentoje, ndërsa faza e butë ishte një polimer shumë elastik i quajtur polivinilsiloksan. Në vend që ta përzienin polimerin në të gjithë betonin, ata e aplikuan atë në shtresa të holla./Lajmi i Fundit