راهکاری نوین برای افزایش طول عمر شیشه -اختصاصی 808

محققان کشف کرده اند که با قرار دادن شیشه ای تحت فشار شدید ، وقتی که بسیار سرد است تا حد زیادی قدرت و طول عمر آن را بهبود می بخشد.

محققان دریافته اند که درجه بی نظمی اتمی، شیشه های معمولی سیلیکاتی (شکل چپ)، و بتن (شکل راست)، به وضوح قابل مقایسه است و می تواند برای تولید ماده قوی تر تغییرکند.
اگر شیشه ای، هنگامی که سرد شده است، تحت فشارشدیدی قرار داده شود، پیوند های اتمی آن، شبیه تقویت مفصل ها در یک ساختمان خرپای فولادی ، افزایش می یابد. اوچی اشاره می کند شیشه در اصل یک مایع منجمد است که در دمای بسیار بالا ایجاد می شود و برای جلوگیری از تبلور به سرعت سرد می شود . به این دلیل، شیشه حساس به تغییرات دما است و تمایل به جمع شدن در طول زمان ، و به طور فزاینده ای شکننده شدن دارد. "سوال اساسی که ما در حال تلاش برای پاسخ به آن هستیم، چگونه می توان یک ماده ای طراحی کرد که در طول زمان تغییر نکند.
علاوه بر فشار، محققان دریافتند که تغییر نسبت مواد شیمیایی در فرمول شیشه نیز می تواند تعدادی از پیوند های اتمی را تغییر دهد،که سبب قوی ترشدن شیشه می شود.
تغییرمواد تشکیل دهنده شیشه می تواند یک ماده کاملا متفاوت در آینده ایجاد کند. باوچی می گوید: " واقعیت این است که فکر می کنم بعد از سال ها ما قادر خواهیم بود شیشه ای تولید کنیم که تقریبا غیر قابل شکست خواهد بود. این امر، به این معنی است که شما می توانید شروع به استفاده از شیشه به عنوان یک جایگزین مناسب برای بتن معمولی در زیرساخت ها کنید. این شیشه خواص مشابه بتن از نظر قدرت و قابلیت اطمینان را دارد . البته، مزیت شفافیت، به آن اضافه شده است.
از آنجا که بتن برخی از ساختارهای ذره ای مشترک با شیشه دارد، باوچی و همکارانش در UCLA نیز روش بهبود بتن را در تحقیقات جداگانه بررسی کردند. اگر چه فشارهای شدید مورد استفاده در پژوهش شیشه برای سازه های بتنی غیر عملی هستند، نشانه های اولیه ای از تغییر در ترکیب شیمیایی مواد تشکیل دهنده مانند سیمان، سبب بهبود خواص پیری بتن نیز می شوند.
یافته های اولیه نشان می دهد که با تغییر نسبت کلسیم به سیلیکون در سیمان پرتلند 1.7-1.5، نتایج بتن به طور قابل توجهی در، خواص پیری و مقاومت برابر خزش بهتر شده است. در یافته های مقدماتی، این تغییر ، مقاومت شکست، و تجزیه در طول زمان، با مزیت افزون کاهش انتشار co2 را بهبود می بخشد.
"بدیهی است، زمانی که شما شروع به کار با مصالح بر پایه سیمان و بتن می کنید، بسیار مشکل تر است، چرا که مواد چند بعدی بسیار ناهمگن هستند که در آنها برخی واکنش های شیمیایی در طول زمان رخ می دهد .

ترجمه شده توسط تیم خبری 808

منبع:+