未来的建筑材料将会是什么? 2017-08-01 08:21:07

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所属分类 :经济

随着人类物种数量的不断增加,我们需要建造越来越多的结构来满足各种需求

而且,由于大自然逐渐侵蚀所有结构(更不用说其他因素),在当今世界的大多数地方,这种或那种建筑都是不变的

建筑过程在很多方面都是密集的 - 劳动力,材料和能源,仅举几例,作为一个行业,在生态意义上它可以被称为可持续发展还有很长的路要走

最近的两项研究表明,两种新材料可能会有所不同

由麻省理工学院(MIT)和科威特的研究人员进行的一项研究提出使用火山灰作为水泥的添加剂,他们说这一过程将使混凝土的能量降低多达16%

此外,发现使用水泥和火山灰的混合物制成的混凝土比单独的水泥更强

灰烬将通过研磨世界上许多地方当地可用的火山岩产生,包括许多今天没有活火山的火山岩

将岩石转化为灰烬的过程消耗能量,并且增加了施工过程中使用的总能量,但它远低于生产混凝土所需的能量

从2018年2月1日在危地马拉城东南65公里的Sacatepequez城区的Alotenango市看到的Fuego火山喷出灰烬

照片:Johan Ordonez / AFP / Getty Images水之后,混凝土是使用最丰富的材料

研究人员表示,世界上传统水泥的产量约占地球二氧化碳排放量的5%

“水泥生产需要大量的能源,因为涉及高温,这是一个多阶段的过程

这是尝试寻找替代方案的主要动机

火山灰在高温高压下形成,自然界为我们做了所有这些化学反应,“麻省理工学院的本科生兼研究合着者Stephanie Chin在周二的一份声明中解释道

第二项研究由马里兰大学(UMD),大学公园的研究人员领导,它提出了一种新方法,使木材比其自然状态更坚固,更坚韧

研究人员表示,使用他们的方法生产的超级木材比许多钛合金强

基于对木材纳米结构的理解,研究人员设计了它们的加工方法,该方法适用于所有类型的天然木材,以产生相同的结果

他们的“两步法”包括在NaOH和Na2SO3的水性混合物中通过沸腾过程从天然木材中部分去除木质素和半纤维素,然后进行热压,导致细胞壁完全塌陷并完全致密化

天然木材与高度排列的纤维素纳米纤维,“他们在研究中写道

“这种处理木材的新方法使其比天然木材强12倍,坚韧10倍

这可能是钢铁甚至钛合金的竞争对手,它非常坚固耐用

它也可以与碳纤维相媲美,但价格便宜得多,“负责研究团队的UMD的Liang Liang Hu在周三的一份声明中表示

左梁亮,左,和李腾,右,是马里兰大学帕克分校的工程师,他们找到了一种方法,使木材比以前强10倍以上

图片:该团队的联合负责人马里兰大学Teng Li补充说,加工过程与钢材一样强,同时重量轻六倍

它可以用于目前使用钢材的各种应用中,例如建筑物,汽车和飞机

火山灰研究,题为“体内能源对材料/建筑物的影响,用天然火山灰火山灰部分替代普通硅酸盐水泥(OPC)”,发表在“清洁生产杂志”上

这项超级木材研究发表在Nature杂志上,名为“将大块天然木材加工成高性能结构材料”