Наноструктура морских ежей ляжет в основу нового цемента

Наноструктура морских ежей ляжет в основу нового цемента Источник фото: https://phys.org/

Шипы морского ежа состоят из кальцита, но сами по себе они гораздо более долговечны, чем этот материал.

Данный феномен привлек внимание исследовательской группы, возглавляемой профессором Хельмутом Кельфеном. Ученые решили тщательнее изучить этот вопрос и обнаружили макромолекулы, которые надежно скрепляют кристаллы кальцита между собой. Результаты их исследований были опубликованы в научном журнале «Science Advances».

Продолжая работу над своим открытием, ученые смогли создать пробную формулу цемента на базе наноструктуры морских ежей, который значительно более устойчив к перелому, чем всё, что было разработано до сих пор. По словам Кёльфена, столб, выполненный из этого цемента, может достигать в высоту 8 000 метров, что в десять раз выше нынешнего самого высокого здания в мире. И при этом он не потеряет своей прочности.

"Наша цель - учиться у природы", - добавил Хельмут Кельфен, который неоднократно удостаивался наград и почестей за его потрясающие исследовательские работы.

В сотрудничестве со Штутгартским университетом команда под руководством Кеёльфена смогла синтезировать образец нового бетона, используя электронный микроскоп и специальное оборудование. Полученный элемент имеет размеры всего 3 мкм. Для сравнения, человеческий волос имеет толщину от 40 до 120 мкм.

Затем эту микроструктуру исследователи изгибали с использованием микроманипулятора. Удивительно, но как только элемент отпускали, он тут же возвращался в исходное положение, демонстрируя сопротивление в 210 МПа. В то время как самый прочный бетон, используемый в строительстве сегодня, имеет значение от 2 до 5 МПа.

Испытание синтезированного материала микроманипулятором

Ученый надеется, что его команде удастся провести все необходимые тесты полученного материала, и в будущем сделать строительный материал невероятной прочности.

Источник: phys.org