Физики создали новый композитный материал, добавив в бетонную смесь графен. По свойствам композит значительно превосходит обычный бетон по прочности. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Functional Materials

Для создания бетона повышенной прочности иследователи из Эксетерского университета (Великобритания) использовали технологии наноинженерии. Ученые смогли инкорпорировать слои графена в бетон и получили в 4 раза более прочный материал. Более того, улучшенный бетон оказался защищен от разрушения влагой в два раза эффективнее обычного.

Раннее для улучшения свойств цемента ученые пытались модифицировать различные компоненты цемента, основной составляющей бетонной смеси. Авторы нового исследования предлагают другой метод – добавлять в смесь взвешенный в воде графен (особую форму углерода, представляющую собой одноатомный слой кристаллической решетки). Затем исследователи провели серию экспериментов и определили, что полученный таким образом материал обладает улучшенными показателями прочности. Например, модуль Юнга (параметр, который определяет устойчивость материала к растяжению и сжатию) увеличился в полтора раза.

Новая технология также позволяет сделать производство более экологичным. Углеродный след (то есть количество парниковых газов) при производстве улучшенного цемента оказываться значительно более слабым. Такого эффекта удалось достичь из-за уменьшения в два раза объемов исходного материала, необходимого для производства бетона. В результате выбросы углерода при производстве одной тонны материала уменьшились на 446 кг.

Исследователи считают, что их работа станет основанием для создания новых наномаериалов, которые можно будет включить в состав цемента. Полученные таким образом новые материалы должны, по мнению ученых, повысить эффективность и надежность строительства зданий и конструкций во всем мире.