Τεχνολογία

Πόλεις του μέλλοντος: Αποκρινόμενοι στις προκλήσεις της αστικοποίησης, ερευνητές στρέφονται στην νανοενίσχυση δομικών υλικών

Πόλεις του μέλλοντος: Αποκρινόμενοι στις προκλήσεις της αστικοποίησης, ερευνητές στρέφονται στην νανοενίσχυση δομικών υλικών

Πόλεις του μέλλοντος: Με το τσιμέντο να είναι το πιο διαδεδομένο δομικό υλικό παγκοσμίως και τη βιομηχανία τσιμέντου να αντιπροσωπεύει το 8% των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου που προκαλούνται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, η Ange-Therese Akono, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και επίκουρη καθηγήτρια στη Σχολή Μηχανικών του McCormick στράφηκε στη νανοενίσχυση του τσιμέντου για να βρει τη λύση.

Οι δυνάμεις της φύσης ξεπερνούν συχνά τις αντοχές των υλικών που χρησιμοποιούμε παραδοσιακά για την κατασκευή των χωρικών υποδομών μας. Ο πάγος και το χιόνι μετατρέπουν τους μεγάλους δρόμους σε ερείπια κάθε χρόνο, ενώ τελευταία βλέπουμε όλο και συχνότερα θεμέλια κτιρίων να καταρρέουν, παρά την ανθεκτική κατασκευή τους.

Για να απαντήσουν στις προκλήσεις οι μηχανικοί συνήθως βελτιώνουν τη λειτουργία των υλικών αυξάνοντας την ποσότητα άνθρακα, αλλά κάτι τέτοιο θεωρείται πως κάνει τα υλικά να χάνουν μέρος της μηχανικής τους απόδοσης. Με την εισαγωγή νανοσωματιδίων στο τσιμέντο, ερευνητές του Πανεπιστημίου Northwestern δημιούργησαν ένα πιο έξυπνο, πιο ανθεκτικό και εξαιρετικά λειτουργικό τσιμέντο.

Η έρευνα τους δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Philosophical Transactions of the Royal Society A.

Με το τσιμέντο να είναι το πιο διαδεδομένο υλικό παγκοσμίως και τη βιομηχανία τσιμέντου να αντιπροσωπεύει το 8% των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου που προκαλούνται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, η Ange-Therese Akono, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και επίκουρη καθηγήτρια στη Σχολή Μηχανικών του McCormick στράφηκε στη νανοενίσχυση του τσιμέντου για να βρει τη λύση. Ο Akono δήλωσε ότι τα νανοϋλικά μειώνουν το αποτύπωμα άνθρακα των τσιμέντων, αλλά μέχρι τώρα, λίγα ήταν γνωστά για τον αντίκτυπό/αντοχή τους στα θραύσματα. «Ο ρόλος των νανοσωματιδίων σε αυτήν την εφαρμογή δεν είχε γίνει κατανοητός ως τώρα. Πρόκειται για μια σημαντική ανακάλυψη», δήλωσε η Akono, η οποία υπογραμμίζει την ενίσχυση της αντοχής του νανοενισχυμένου τσιμέντου στο θραύσμα.

Παράλληλα, η ενσωμάτωση μικρής ποσότητας νανοϋλικών αποδείχθηκε ότι βελτιώνει τις ιδιότητες μεταφοράς νερού, συμπεριλαμβανομένης της δομής των πόρων και της αντίστασης στη διείσδυση νερού, με τις αναφερόμενες σχετικές μειώσεις να αγγίζουν το 76% και 78%, αντίστοιχα.

Τα αποτελέσματα της μελέτης είναι ελπιδοφόρα για πολλούς δομικούς τομείς, όπως η κατασκευή κτιρίων, η συντήρηση δρόμων, η βελτιστοποίηση αισθητήρων και γεννητριών και η παρακολούθηση της δομικής υγείας.

Σημειώνεται ότι μέχρι το 2050, τα Ηνωμένα Έθνη προβλέπουν ότι τα δύο τρίτα του παγκόσμιου πληθυσμού θα συγκεντρωθούν στις πόλεις. Δεδομένης της τάσης προς την αστικοποίηση, η παραγωγή τσιμέντου αναμένεται να ανεβεί στα ύψη. Η εισαγωγή πράσινου σκυροδέματος που χρησιμοποιεί ελαφρύτερο τσιμέντο υψηλότερης απόδοσης θα μειώσει το συνολικό αποτύπωμα άνθρακα επεκτείνοντας τα προγράμματα συντήρησης και μειώνοντας τα απόβλητα.

Εναλλακτικά, τα έξυπνα υλικά επιτρέπουν στις πόλεις να καλύψουν τις ανάγκες των αυξανόμενων πληθυσμών όσον αφορά τη συνδεσιμότητα, την ενέργεια και την πολυλειτουργικότητα. Τα νανοϋλικά με βάση τον άνθρακα, συμπεριλαμβανομένων των νανοπεταλιδίων γραφενίου, εξετάζονται ήδη για το σχεδιασμό έξυπνων αισθητήρων με βάση το τσιμέντο.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις

Διαβάστε Eπίσης:

Webinar για τον καρκίνο του νεφρού από το συλλόγο VHL Family Alliance στις 9/7

Όλα τα μέτρα για τις μετακινήσεις στα νησιά - Ποιοι εξαιρούνται

Έρχονται υποχρεωτικοί εμβολιασμοί για κρίσιμες κατηγορίες εργαζομένων

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

Το τσιπ υπολογιστή που μιμείται τον εγκέφαλο έχει την αίσθηση του δέρματος

Έξυπνο ρολόι: οι υπερσύγχρονες πλατφόρμες τεχνητής νοημοσύνης που ενσωματώνουν τη μηχανική μάθηση για τον εντοπισμό προτύπων σε εξαιρετικά πολύπλοκα σύνολα δεδομένων μπορούν να κάνουν καλύτερη δουλειά.

Πώς η ψηφιακή τεχνολογία ενισχύει την υγειονομική περίθαλψη;

Ψηφιακή υγεία: Ο ψηφιακός μετασχηματισμός στην υγειονομική περίθαλψη έχει επιταχύνει τη χρήση τεχνολογιών όπως οι εφαρμογές για κινητά, η τεχνητή νοημοσύνη και η εικονική πραγματικότητα, προκειμένου να λυθούν μεγάλα προβλήματα που υπάρχουν στην παροχή υγειονομικής περίθαλψης.

Οι εταιρείες ιατρικής τεχνολογίας επισημαίνουν το μέλλον των εμφυτευμάτων

Έξυπνα εμφυτεύματα: Από την πανδημία, ο ενθουσιασμός για συσκευές απομακρυσμένης παρακολούθησης ασθενών έχει αυξηθεί, αλλά δεν υπάρχουν γενικές οδηγίες για τον τρόπο διαχείρισης των δεδομένων που δημιουργούνται από αυτές τις συσκευές.

Νέα τεχνολογία μπορεί να διαγνώσει γλαύκωμα πρώιμου σταδίου

Γλαύκωμα: Μια νέα, μη επεμβατική μέθοδος οφθαλμικής απεικόνισης μπορεί να ανιχνεύσει έγκαιρα έναν πρώιμο δείκτη γλαυκώματος για να αποτρέψει την εξέλιξη της νόσου και την απώλεια όρασης, σύμφωνα με νέα μελέτη από το New York Eye and Ear Infirmary of Mount Sinai (NYEE). Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο τεύχος Ιουλίου/ Αυγούστου του Ophthalmology Glaucoma.

Η τεχνητή νοημοσύνη ένα βήμα πιο κοντά στην κλινική πρακτική

Υγειονομική περίθαλψη: Αν και η εφαρμογή της τεχνητής νοημοσύνης σε περιβάλλοντα υγειονομικής περίθαλψης είναι στα σπάργανα, μια νέα εργασία προσφέρει ένα πρώτο βήμα προς την οικοδόμηση ενός χρήσιμου μοντέλου ΤΝ για την πρόβλεψη των αποτελεσμάτων των ασθενών.

Ανάπτυξη της εφαρμογής laser στην ιατρική

Ιατρική: Η εφαρμογή της οπτικής ίνας αξιολογεί το μέγεθος του κλάδου, την ιστορική ανάπτυξη, τις ευκαιρίες, τις επερχόμενες τάσεις, τις μελλοντικές προκλήσεις και τις επιχειρηματικές στρατηγικές.