通过对海胆刺纳米结构的研发一种更坚固的新型水泥

文章作者:bianji3 | 2017-12-01
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    海胆的身体由一个球形或盘形的胆壳所包围,生物学家称为“硬壳”(Test)。普通成年海胆的硬壳通常是3至10厘米大,外形大多是呈球形、心形或扁薄形。一般所指的海胆其实是指所谓的“正形海胆亚纲”,外形是球状及五幅对称的,而当中包括几个不同分类的海胆:海胆目、头帕目(或称为铅笔海胆)及其他。

    据报道,自然界一直是科学家和工程师的灵感来源。最近,来自德国的科研人员就通过对海胆刺纳米结构的研究开发出了一种更坚固的新型水泥。据了解,给科研人员带来灵感的则是海胆刺的结构弹性,其主要由方解石组成。尽管方解石是一种脆性材料,但纳米级、砖墙加灰泥式结构却使海胆刺变得非常坚硬。

  另外,由于方解石的水晶块被更加柔软的碳酸钙包围,这意味着当方解石出现裂缝时,能量将会被转移到更加柔软的那层,这样就能起到防止进一步开裂的目的。

  而想将这种原理应用到水泥上科研人员则必须要面临一个巨大的挑战,即水泥结构更加无序。研究小组负责人Helmut C?lfen指出,团队必须要找到能产生纳米级别的断裂阻力。为此,科研人员必须要找到一种能附着在水泥颗粒上的完美材料,最终他们发现,10负电荷肽化合物是理想对象。

 

  通过电子显微镜,科研人员对这种水泥展开进一步分析和试验,计算结果表明,这种新型水泥拥有200兆帕的断裂阻力值,几乎接近钢。

 

 

   研究最终得出结论,这种新型水泥能够拥有比目前混合水泥多40到100倍的坚固性。

 

   相关研究报告已发表在《材料科学》期刊上。

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