Post by surmiakthersurmi on Nov 12, 2024 4:51:50 GMT
5,6 пъти по-устойчиви на повреди: Инженерите от Принстън разработват нов супер-здрав цимент От Принстънския университет, инженерно училище18 септември 2024 г1 коментар5 минути четене Facebook Twitter Pinterest Телеграма Споделете Архитективен дизайн за по-здрав цимент Архитектурата е устойчива на разпространението на пукнатини и заздравява материала. Кредит: Sameer A. Khan/ Fotobuddy Инженерите от Принстън създадоха по-здрав материал на циментова основа, като имитираха структурата на човешката кост. Материалът използва тръби за контролиране на разпространението на пукнатини, повишавайки устойчивостта на повреди без добавяне на външни материали. Тази иновация може да доведе до по-здрави строителни материали за гражданската инфраструктура. Инженери от Принстън създадоха материал на циментова основа, черпейки вдъхновение от здравия външен слой на човешката кост. Този био-вдъхновен дизайн е 5,6 пъти по-устойчив на повреди от традиционните материали, което му позволява да издържа по-добре на напукване и предотвратява внезапна повреда, често срещан проблем при конвенционалните, крехки опции на базата на цимент.
В проучване, публикувано наскоро в списание Advanced Materials , изследователският екип, ръководен от Реза Моини, асистент по гражданско и екологично инженерство, и Шашанк Гупта, трета Изпълнителен списък на ниво С година доктор. кандидат, демонстрират, че циментовата паста, разгърната с тръбна архитектура, може значително да увеличи устойчивостта на разпространение на пукнатини и да подобри способността за деформиране без внезапна повреда. „Едно от предизвикателствата при проектирането на крехки строителни материали е, че те се провалят по внезапен, катастрофален начин“, каза Гупта. При крехките строителни материали, използвани в строителството и гражданската инфраструктура, здравината осигурява способността да издържат натоварвания, докато здравината поддържа устойчивостта на напукване и разпространение на щети в конструкцията. , като създава материал, който е по-здрав от конвенционалните си колеги, като същевременно запазва здравината. Значението на вътрешната архитектура Моини каза, че ключът към подобрението се крие в целенасочения дизайн на вътрешната архитектура, чрез балансиране на напрежението в предната част на пукнатината с цялостната механична реакция.
„Ние използваме теоретичните принципи на механиката на счупването и статистическата механика, за да подобрим фундаменталните свойства на материалите „по дизайн“, каза той. Реза Моини и Шашанк Гупта Цимент Изследователите Реза Моини, вляво, и Шашанк Гупта създават по-здрави и издръжливи строителни материали. Кредит: Sameer A. Khan / Fotobuddy Екипът е вдъхновен от човешката кортикална кост, плътната външна обвивка на човешките бедрени кости, която осигурява здравина и е устойчива на фрактури. Кортикалната кост се състои от елипсовидни тръбни компоненти, известни като остеони, слабо вградени в органична матрица. Тази уникална архитектура отклонява пукнатините около остеоните. Това предотвратява внезапна повреда и повишава цялостната устойчивост срещу разпространение на пукнатини, каза Гупта. Био-вдъхновеният дизайн на екипа включва цилиндрични и елипсовидни тръби в циментовата паста, които взаимодействат с разпространяващите се пукнатини. Взаимодействие пукнатина-тръба и механизъм за заздравяване „Очаква се материалът да стане по-малко устойчив на напукване, когато се включат кухи тръби“, каза Моини.
В проучване, публикувано наскоро в списание Advanced Materials , изследователският екип, ръководен от Реза Моини, асистент по гражданско и екологично инженерство, и Шашанк Гупта, трета Изпълнителен списък на ниво С година доктор. кандидат, демонстрират, че циментовата паста, разгърната с тръбна архитектура, може значително да увеличи устойчивостта на разпространение на пукнатини и да подобри способността за деформиране без внезапна повреда. „Едно от предизвикателствата при проектирането на крехки строителни материали е, че те се провалят по внезапен, катастрофален начин“, каза Гупта. При крехките строителни материали, използвани в строителството и гражданската инфраструктура, здравината осигурява способността да издържат натоварвания, докато здравината поддържа устойчивостта на напукване и разпространение на щети в конструкцията. , като създава материал, който е по-здрав от конвенционалните си колеги, като същевременно запазва здравината. Значението на вътрешната архитектура Моини каза, че ключът към подобрението се крие в целенасочения дизайн на вътрешната архитектура, чрез балансиране на напрежението в предната част на пукнатината с цялостната механична реакция.
„Ние използваме теоретичните принципи на механиката на счупването и статистическата механика, за да подобрим фундаменталните свойства на материалите „по дизайн“, каза той. Реза Моини и Шашанк Гупта Цимент Изследователите Реза Моини, вляво, и Шашанк Гупта създават по-здрави и издръжливи строителни материали. Кредит: Sameer A. Khan / Fotobuddy Екипът е вдъхновен от човешката кортикална кост, плътната външна обвивка на човешките бедрени кости, която осигурява здравина и е устойчива на фрактури. Кортикалната кост се състои от елипсовидни тръбни компоненти, известни като остеони, слабо вградени в органична матрица. Тази уникална архитектура отклонява пукнатините около остеоните. Това предотвратява внезапна повреда и повишава цялостната устойчивост срещу разпространение на пукнатини, каза Гупта. Био-вдъхновеният дизайн на екипа включва цилиндрични и елипсовидни тръби в циментовата паста, които взаимодействат с разпространяващите се пукнатини. Взаимодействие пукнатина-тръба и механизъм за заздравяване „Очаква се материалът да стане по-малко устойчив на напукване, когато се включат кухи тръби“, каза Моини.