Более экологичный строительный материал становится на 30% прочнее — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор Hi-Tech Mail
Бетон можно сделать более прочным, если заменить часть песка кофейной гущей — органическими отходами, образующимися в огромных количествах и обычно попадающими на свалку. Этот метод также сокращает использование природных ресурсов, что способствует более экологичному подходу к строительству.
Общее количество отработанной кофейной гущи (SCG), производимой ежегодно, составляет 60 миллионов тонн. Это наиболее распространенный отход, образующийся при приготовлении кофе. Мелкий размер частиц позволяет использовать кофейную гущу в строительных и гражданских приложениях.
Чтобы проверить это, исследователи собрали кофейные отходы из кафе в Мельбурне и осушили их, чтобы удалить влагу. Затем осушенный органический материал нагрели при двух разных температурах — 350 °C или 500 °C. Ученые использовали низкоэнергетический, бескислородный процесс — пиролиз — для создания биоугля.
Двенадцать составов смесей были использованы для сравнения влияния кофейной гущи на механическое и микроструктурное поведение бетона. Смеси включали необработанный SCG; SCG, нагретый до 350 °C; и SCG, нагретый до 500 °C. Различные смеси из кофейной гущи были включены в обычный портландцемент в количестве 0%, 5%, 10%, 15% и 20% в качестве замены мелкого заполнителя — песка.
Свежий бетон заливали в формы и подвергали вибрации для удаления воздушных карманов. Затем его выдерживали при комнатной температуре в течение 24 часов, извлекали из формы, помещали в резервуар с водой до затвердевания. Полученный материал проверяли на прочность на сжатие и анализировали с помощью дифракции рентгеновских лучей и сканирующей электронной микроскопии.
Из всех комбинаций бетонных составов замена 15% песка на биоуголь, полученный при пиролизе кофейной гущи при температуре 350 °C, привела к значительному улучшению его свойств и увеличению сжимающей прочности на 29,3%.
Учитывая повсеместное распространение кофе, этот метод потенциально может быть использован в строительстве по всему миру.
Технология производства бетона также решает экологическую проблему, сохраняя ограниченные природные ресурсы. Ежегодно человечество добывает от 40 до 50 миллиардов тонн песка и гравия для использования в строительстве.
Посмотрите на самые неоднозначные разработки ученых в сфере технологий за последние годы. Среди них есть видеокамера для жуков и даже искусственный нос:
17-фотографий:
Ученые из Университета Колорадо разработали эластичную печатную плату, напоминающую человеческую кожу. Она может растягиваться в разные стороны до 60% и приклеиваться к коже за счет выделяемого человеком тепла. Фото: colorado.edu
Говорят, ею можно заменить современные смарт-браслеты, так как она имеет похожие функции. К примеру, с ее помощью можно отслеживать температуру тела, количество пройденных шагов и другие параметры. Фото: colorado.edu
Российская академия наук и биотех-стартап Planta создали светящийся табак без использования химикатов. Для этого использовали ДНК биолюминесцентных грибов. Фото: ScienceAlert / YouTube
Группа ученых из Университета Вашингтона разработала миниатюрную камеру для насекомых. Это похоже на GoPro, только для жуков. Фото: Gizmodo
Из-за маленьких размеров камера может проработать два часа в режиме непрерывной съемки. Запись активируется при движении насекомого. Картинка передается на смартфон, но расстояние от объекта должно быть не больше 120 метров. Фото: Gizmodo
Исследователи Университета Вашингтона в Сент-Луисе превратили обычные кирпичи в аккумуляторы. Новыми способностями материал наделили с помощью проводящего полимера PEDOT. Он состоит из нановолокон, проникающих в пористую структуру кирпича, превращая его в «ионную губку». Фото: Nature Communications
Ученые из Наньянского технологического университета изобрели искусственную обонятельную систему для отслеживания просрочки. Правда пока она работает только с мясом и рыбой. Фото: Advanced Materials
Система состоит из цветного штрих-кода с 20 полосками. Они сделаны из компонентов, реагирующих на газы, которые выделяет разлагающееся мясо. В зависимости от срока годности полоски меняют цвет — это фиксирует приложение смартфона. Фото: Advanced Materials
Ученые Северо-Западного университета в США разработали «умную» губку для уборки масла. В отличие от других средств ее можно использовать многократно. Она покрыта олеофильной водоотталкивающей нанокомпозитной суспензией с углеродной основой. Фото: northwestern.edu
В Американском университете из шпината сделали катализатор энергии. Листья измельчили, покрыли слоем азота — получились углеродные нано-пластины, пригодные для питания батарей. Фото: Depositphotos
Инженеры из Федеральной политехнической школы Лозанны создали «подводный Wi-Fi» — оптический модем, который может работать на глубине до 6000 метров под поверхностью океана. Фото: EPFL Alain Herzog
Устройство уже протестировали в Тихом океане на глубине 4280 метров. Модем спускали вниз на подводном роботе. Фото: EPFL Alain Herzog
Исследователи из Мичиганского университета измерили тишину карантина с помощью тысяч Apple Watch. До начала карантина показатель составлял 73,2 дБ, а после — 70,6. Ученые отметили, что звуки выше 70 дБ со временем повреждают слух человека. Фото: Hi-Tech Mail.ru
Ученые Южно-Уральского государственного университета создали «умный» стул. Внешне он ничем не отличается от обычного, но внутри встроены специальные датчики, которые предупреждают человека, если он сидит в неправильной позе. Фото: ЮУрГУ
Ученые из Корнелльского университета создали крошечного микроробота, который «ходит» на четырех ногах. На создание механизма их вдохновило искусство оригами. Фото: BBC News
Одно устройство по размеру меньше поперечного сечения человеческого волоса — на пластину в 10 см можно поместить миллионы таких роботов. Не исключено, что их научат двигаться в человеческом организме и уничтожать опасные клетки. Фото: BBC News
В одном из исследовательских центров США придумали устройство для определения остроты перца. Чтобы оно работало, нужно вставить картридж с кусочком перца, а после подключить гаджет к USB-разъему. Острота определяется по количеству вещества капсаицин, который «отвечает» за жжение во рту. Фото: American Chemical Society
