Высокопрочный цемент на основе дерева

11.01.2021

Группа ученых в области передовых материалов, инженерии и науки из Китая под руководством Фахенг Ван разработали новые цементные материалы на основе однонаправленной пористой архитектуры, имитирующей конструкции из натурального дерева.

Полученный в результате древесный цементный материал показал более высокую прочность при одинаковой плотности, наряду с многофункциональными свойствами для эффективной теплоизоляции, водопроницаемости и легкости регулирования водоотталкивания. Это сделало древесный цемент новым многообещающим строительным материалом для деревянных конструкций с высокими характеристиками.

Пористые материалы на основе цемента обладают низкой теплопроводностью для теплоизоляции, высокой звукопоглощающей способностью, отличной проницаемостью для воздуха и воды при сохранении небольшого веса и огнестойкости. Тем не менее, ключевой задачей по-прежнему остается достижение одновременного улучшения как механических, так и многофункциональных свойств, включая механическую поддержку, эффективную транспортировку и хорошую теплоизоляцию. Поэтому очень актуальным представляет разработка материалов с улучшенными механическими и многофункциональными свойствами, чтобы активно реализовывать принципы проектирования натурального дерева.

Используя технику создания ледяных шаблонов ученые создали новый подход к созданию однонаправленных микропор для применения в керамике, полимерах, металлах и их композитах. Ученые разработали процесс обработки сублимационной сушкой, основанный на самоотвердевающем поведении цемента при контакте с реакциями гидратации. Получившаяся в результате подобная дереву цементная архитектура содержала множество пор в открытой или закрытой форме и множество соединений, соединяющих их ламели. Когда пористость увеличивалась, прочность цемента снижалась. Древесный цемент также отличался более низкой теплопроводностью и хорошей водопроницаемостью.

Простая и практичная стратегия разработки материалов в сочетании с самозатвердевающей природой его составляющих может значительно улучшить временную и экономическую эффективность метода ледового моделирования для формирования устойчивого бетона с потенциалом для переноса этого метода на другие системы материалов.

<< Назад: Сверхлегкие самоходные поезда на солнечной энергии 11.01.2021

>> Вперед: Телескоп SPHEREx 10.01.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Новый аккумуляторный элемент в 7 раз плотнее литиево-ионных элементов 02.08.2014 Группе ученых из университета Токио, работающих в сотрудничестве со специалистами компании Nippon Shokubai, удалось создать новый аккумуляторный элемент, превосходящий существующие. Работа новой ячейки основана на окислительно-восстановительной реакции между ионами оксида и ионами пероксида на положительном электроде. Участникам проекта удалось подтвердить на практике работоспособность новой системы, показав, что пероксиды образуются и разрушаются в процессе заряда и разряда на положительном электроде, сформированном из кристаллической структуры оксида лития с добавлением кобальта. Как утверждается, новая ячейка в семь раз превосходит по энергетической плотности существующие ячейки литиево-ионных батарей. Разработка позволит увеличить емкость батарей, снизить их стоимость и повысить безопасность. Ожидается, что новая технология будет использоваться в батареях для электромобилей и стационарных батареях следующего поколения. Теоретическая удельная емкость составляет 897 мАч в расчете на 1 г активного вещества электрода, напряжение ячейки - 2,87 В, энергетическая плотность - 2570 Втч/кг. Пока практически удалось получить энергетическую плотность 370 Втч/кг. Для сравнения: выпускаемые сейчас батареи имеют энергетическую плотность около 50-55 Втч/кг. Отметим, что максимальную теоретическую энергетическую плотность - 3460 Втч - имеют литиево-воздушные батареи, но новые батареи безопаснее и практичнее, поскольку имеют герметичную структуру. Остается добавить, что эксплуатация новых батарей не связана с выделением кислорода или углекислого газа, что делает их экологически привлекательными.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025