Inženjeri koji se bave pitanjem pametnih materijala obično poboljšavaju funkciju materijala povećavajući njihov sadržaj ugljika, ali to smanjuje njihove mehaničke performanse. Istraživači sa Univerziteta Northwestern razvili su trajni, pametniji i visoko funkcionalni cement ugrađivanjem nanočestica u obični cement.

Cement je materijal koji se najviše koristi u svjetskim razmjerima, a industrija cementa čini 8% emisija stakleničkih plinova uzrokovanih ljudskim djelovanjem, te je krajnje vrijeme da se razvije efikasna zamjena za konvencionalni cement.

Imajući ovu misao na umu, okrenuli su se nano armiranom cementu za rješenje.

Novi cement ugrađen u nanočestice kako bi postao trajniji i jači.

Iako nanomaterijali značajno smanjuju ugljični otisak cementnih kompozita, do sada se malo znalo o njihovom utjecaju na ponašanje loma. Uloga nanočestica u ovoj aplikaciji do sada nije bila shvaćena, tako da je ovo veliko otkriće.

Tradicionalno ispitivanje loma, koje uključuje bacanje niza svjetlosnih zraka na veliki blok materijala, oduzima puno vremena i rijetko rezultira otkrivanjem novih materijala.

Ova laboratorija u kratkom je roku mogla dobiti precizna predviđanja svojstava materijala koristeći inovativnu tehniku ​​koja se naziva ispitivanje ogrebotina. Metoda uključuje pritiskanje konusne sonde na površinu mikroskopskih komadića cementa, uz povećanje vertikalne sile. Potrebno je manje materijala i ubrzava otkrivanje novih.

Implikacije studije su široke, u rasponu od gradnje zgrada do održavanja cesta, optimizacije senzora i generatora, te praćenja zdravstvenog stanja konstrukcija.