
科学家在探索提升建筑材料如混凝土和陶瓷的强度与耐久性过程中,获得了一项突破性灵感——来自自然界中超级耐用的牡蛎壳。牡蛎壳内部的珍珠层以其独特的结构吸引了研究者的注意,这种结构由微小的六角形文石片构成,被柔软的生物聚合物粘合,既坚硬又具备出色的柔韧性。

在遥远的日本长野县的崇山峻岭之间,掩映着一个名叫轻井泽的小镇,这里不仅拥有宜人的气候和丰富的自然景观,还见证了一项创新环保技术的诞生——全球首座采用能去除二氧化碳的混凝土建造的房屋。这座由日本设计工作室Nendo精心打造的建筑,矗立于一条长达110米道路旁,距离繁华的东京仅需约70分钟车程,是日本历史悠久且享有盛名的山间度假胜地之一,以凉爽宜人的夏日和环绕四周的葱郁森林,以及众多骑行与徒步路线而广受游客喜爱。

在全球范围内,冬季的严寒对道路基础设施造成了巨大的破坏。这不仅导致了高昂的维修成本,还给交通安全带来了严重隐患。为了应对这一挑战,科学家们一直在寻找创新的解决方案。美国科学家开发出了一种新技术。这项技术不仅能够有效融化积雪,减少对传统除冰方法(如撒盐)的依赖,还能显著提高道路的使用寿命,从而降低长期的维护成本。

曼彻斯特的科学家创造了一种名为“StarCrete”的新材料,可用于在火星上建造房屋。在太空中建设基础设施目前非常昂贵且难以实现。未来的太空建设将需要依赖宇航员容易获得的简单材料,StarCrete 提供了一种可能的解决方案。发明背后的科学家们使用混合了马铃薯淀粉和少许盐的模拟火星土壤制造出强度是普通混凝土两倍的材料,非常适合在地外环境中进行施工。

当污水管道材料与硫酸接触时,就会发生污水管道腐蚀或冠状腐蚀。老化管材腐蚀,管道开裂。在过去的几年里,工程师开发了下水道机器人来检查污水管道,但这也意味着机器人将不得不前往现有无线通信无法到达的地方。障碍很多。南澳大学工程专家正在试验一种新颖的自愈混凝土解决方案。世界首创使用“自愈”混凝土修复污水管道的项目,这项技术不仅可以延长混凝土结构的使用寿命,还可以促进循环经济。

科尔多瓦大学的一个研究项目成功地通过一种从大气中去除二氧化碳的新程序来添加到混凝土,开发的新型低碳混凝土有助于减少建筑行业碳排放,这还可用于制造没有钢筋的铺路石、路缘石、拱顶和其他类型的城市家具。

一种新型混凝土有可能大大减少建筑行业的排放。由东京大学的研究人员开发的碳酸钙混凝土是通过将废弃混凝土和二氧化碳结合制成的,二氧化碳可以使用碳捕获技术获得。

一组科学家设计了一种新型的超抗性混凝土材料,可以自我修复。新型混凝土的耐久性比传统的顶级混凝土高30%,这意味着形成的裂缝更少,而且当裂缝发生时,它甚至可以自行修复。

随着科学家们努力提高混凝土的强度和耐久性,“神奇材料”石墨烯被证明是一种有前景的添加剂,这也许并不令人惊讶。作为世界上最强的人造材料,它可能有很多东西可以提供给建筑界,而这一最新的例子来自美国西北大学的研究人员,他们已经开发出一种新型的石墨烯填充水泥,这种新型混凝土具有很强的防水性和抗裂性。