Секрет міцності давньоримського бетону. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Секрет міцності давньоримського бетону

09.07.2017

Марі Джексон (Marie D. Jackson) з Університету штату Юта, США, та її колеги з різних американських, італійських та китайських наукових закладів, знайшли відповідь на запитання, чому сучасний бетон, що використовується повсюдно, від доріг до будівель до мостів, може зруйнуватися. за 50 років, зате через тисячі років після того, як Римська імперія впала, її бетонні споруди все ще стоять. З'ясувалося, що справа в особливому інгредієнті, який згодом робить матеріал міцнішим, а не слабшим.

Вчені розпочали пошук із стародавнього рецепту розчину, описаного римським інженером Марком Вітрувієм у 30 р. до н.е. Його інструкція вимагає скласти суміш із вулканічного попелу, вапна та морської води, додати туди подрібнені вулканічні породи і помістити в дерев'яну форму, яку потім слід занурити знову ж таки в морську воду.

В історії відомо чимало вказівок на довговічність римського бетону, включаючи загадкову записку, написану в 79 р. до н. Що це означає?

Щоб з'ясувати це, дослідники вивчили шурфи, зроблені в давньоримській гавані в затоці Поццуолі неподалік Неаполя, Італія. Коли вони проаналізували отриманий матеріал, виявилося, що морська вода розчинила компоненти вулканічного попелу, що дозволило сформуватися новим мінералам. Протягом десятиліття в бетоні утворився рідкісний гідротермальний мінерал, відомий як алюміній-тоберморит. Сам собою факт, що він надає міцності бетону давно відомо, його можна отримати в лабораторії - і дуже складно включити в бетон.

Дослідники з'ясували, що коли морська вода просочується через цементну матрицю, вона реагує з вулканічним попелом та кристалами з утворенням Al-тобермориту та пористого мінералу, званого філіпситом.

Втім, навряд чи найближчим часом людство отримає міцніші пірси і хвилеломи, бо обидва мінерали формуються століттями, щоб зміцнити бетон. Тож сучасні вчені доведеться розробити технологію виробництва сучасної версії давньоримського цементу.

<< Назад: Смартфони дурять 10.07.2017

>> Вперед: Автобус, що працює на мурашиній кислоті 09.07.2017

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Мікрохвильові гармати для запуску ракет та космічних кораблів 03.08.2015

Компанія Escape Dynamics зі штату Колорадо запропонувала запускати ракети та космічні кораблі за допомогою мікрохвильових гармат. В даний час вже продемонстровано керування дронами за допомогою аналогічної технології.

В рамках приватного аерокосмічного стартапу запропоновано проект, що передбачає вертикальний запуск (ракети або космічного корабля) з поверхні Землі та його виведення на орбіту планети за допомогою системи вузькоспрямованих мікрохвильових випромінювачів, встановлених у районі стартового майданчика.

Згідно з задумом розробників, ці випромінювачі повинні розігрівати водень у паливних баках ракет (або кораблів), який потім вивільняється з них та забезпечує необхідну тягу. Це, на думку вчених, дозволить збільшити корисне навантаження, що виводиться ракетами, за рахунок зниження стартової маси носія, що припадає на паливо.

Вчені зазначають, що проект має низку недоліків. Зокрема, незважаючи на те, що розроблений ними прототип теплообмінника приймає більше 90 відсотків мікрохвильової енергії, що надходить, залишається неясним, яка її кількість розсіюється в навколишньому просторі між випромінювачем (гарматою) і приймачем (потенційними ракетою або кораблем).

Крім того, потенційно ракета, що запускається мікрохвильовою гарматою, здатна, за розрахунками вчених, виводити на орбіту не більше 200 кілограмів корисного навантаження і тому не здатна замінити важкі носії.

Інвестиції, які необхідні для розгортання проекту (від нуля до створення прототипу космольоту), оцінюються в один мільярд доларів. Якщо стартапери почнуть реалізацію проекту найближчим часом, завершити його вони зможуть уже в 2020 році.

Аналогічні проекти має Японське агентство аерокосмічних досліджень і компанія Mitsubishi, які у 2014-му за допомогою 1,6-кіловатного мікрохвильового променя, спрямованого на розташовану на відстані 50 метрів від випромінювача ректену, отримали 350 ват електричної енергії. У 2018 році японці сподіваються запустити невеликий супутник, який працює на мікрохвильовій технології.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт