WPI 슬롯 커뮤니티원은 구조물의 수명을 곱할 수있는 자조 콘크리트를 개발하고, 이산화탄소 배출을 손상시킬 수 있습니다

오늘날 적용된 물질에 발표 된 슬롯 커뮤니티는 적혈구에서 발견 된 효소를 사용하는 데 중점을 둡니다. 오래 지속되는 콘크리트는 이산화탄소 배출량을 줄입니다.
미디어 연락처
2021 년 6 월 8 일

슬롯 사이트 (WPI)의 연구원들은 적혈구에서 발견 된 효소를 사용하여 전통적인 콘크리트보다 4 배 더 내구성이 높은 자체 치유 콘크리트를 만들어 콘크리트 기반 구조물의 수명을 연장하고 비싼 수리 또는 교체의 필요성을 제거합니다. 동료 검토 저널에 게시 된 작품오늘 응용 재료는 자동으로 대기 이산화탄소 (CO2)와 자동으로 반응하여 탄산 칼슘 결정을 생성하는 효소를 사용하여 구조, 강도 및 기타 특성에서 콘크리트를 모방하고 구조적 문제를 일으키기 전에 균열을 채울 수 있습니다.

“콘크리트의 글로벌 사용은 유비쿼터스입니다.”슬롯 나라 | 우스터, 민사 및 환경 공학 부교수 및 논문의 주요 저자. 콘크리트는 세계에서 가장 널리 사용되는 인공 건축 자재입니다. 다리부터 고층 건물, 가족 주택, 보도 및 주차장에 이르기까지 모든 것이 중요한 구성 요소입니다. 그러나 콘크리트는 부서지기 쉬우 며 물에 노출되어 물, 열 변화, 스트레스, 도로 소금, 설계 결함 및 구조적 무결성 상실과 비용이 많이 드는 수리 또는 교체의 필요성을 초래할 수있는 기타 요인.

“처음 시작할 때 작은 균열이 자동으로 수리 될 수 있다면 수리 또는 교체가 필요한 더 큰 문제로 바뀌지 않으면 공상 과학이지만 건설 산업에서 중요한 문제에 대한 실제 솔루션입니다.”.

Rahbar의 슬롯 커뮤니티는 자연에서 CO2 이전 과정에서 영감을 얻었으며, 이전에 자금을 받았습니다매사추세츠 청정 에너지 센터(MassCec)는 적혈구에서 발견되는 효소 인 탄수화물 무수물 (CA)을 사용하여 CO2를 세포에서 혈류로 빠르게 전달합니다. 콘크리트 분말이 혼합되어 쏟아지기 전에 콘크리트 분말에 첨가되는 CA 효소는 대기 CO2가 탄산 칼슘 결정을 생성하는 촉매로 작용하며, 그의 매트릭스는 콘크리트와 유사합니다. 효소 콘크리트에 작은 균열이 형성되면 콘크리트 내부의 효소는 공기 중의 CO2와 연결되어 균열을 채우는 새로운 매트릭스의 성장을 유발합니다..

“우리는 가장 빠른 CO2 전송을 유발하는 것을 찾기 위해 자연을 찾아 보았습니다. 이것이 바로 CA 효소입니다. "우리 몸의 효소가 놀랍도록 빠르게 반응하기 때문에 콘크리트 구조를 수리하고 강화하는 효율적인 메커니즘으로 사용될 수 있습니다.".

Rahbar가 특허를받은 프로세스는 24 시간 이내에 밀리미터 규모의 균열을 치료할 수 있습니다.

“Enzymatic Self-Haling Cementious Materious”라는 제목의 슬롯 커뮤니티 논문은에 출판되었습니다.오늘 응용 재료, 새로운 재료의 최첨단 적용에 중점을 둔 피어 리뷰 저널. 공동 저자는Suzanne Frances 슬롯, 화학 및 생화학 교수;Jessica Anne Rosewitz, 전 박사 과정 학생이자 현재 공학 강사; 박사 과정 학생 인 Shuai Wang. 

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공상 과학 소리이지만 건설 산업에서 중요한 문제에 대한 실제 솔루션입니다. 시작 견적 시작 견적의 아이콘
  • -prof. Nima Rahbar

팀은 구조를 구축하는 데 사용될 때 형성되는 작은 균열을 자율적으로 수정하는 콘크리트 믹스를 포함하는 3 개의 가려진 접근법을 개발했습니다. 더 큰 균열이나 구멍에서자가 치유를 유도 할 수있는 혼합물; 그리고 균열을 해결하기 위해 전통적인 콘크리트에 적용 할 수있는 과정.

더 큰 균열이나 구멍을 수정하기 위해 Rahbar는 칼슘과 CO2가 자율적 치유에 적용될 수 있다고 말했다. 동일한 혼합물을 사용할 수 있지만 다른 적용 프로세스를 사용하여 이미 제시된 전통적인 콘크리트에서 치유를 시작합니다.

“Healing traditional concrete that’s already in use is critically beneficial, too, and will help reduce the need to produce and ship additional concrete, which has a huge environmental impact,” said Rahbar. 

미리보기

콘크리트는 기후 변화에 기여하는 온실 가스, CO2 배출에 중요한 기여를합니다. 2018에 따르면Chatham House의보고64538_64779

슬롯 커뮤니티원들은 오랫동안 콘크리트를 박차를 가하기 위해 프로세스를 개발하고 작은 균열이 더 큰 균열이나 구멍으로 자라지 않도록 재료가 강도, 물 압력 및 내구성을 유지하도록 도와 주려고 노력했습니다. Rahbar는 자조 콘크리트가 구조의 수명을 20 년에서 80 년으로 확장 할 수 있다고 예측합니다.

자조 콘크리트 생성에 대한 다른 슬롯 커뮤니티는 미생물을 추가하는 데 중점을 두었습니다.Bacillus megaterium, 콘크리트 혼합물로 배출되는 효소를 생성하는 포자 형성 박테리아. Rahbar는 박테리아 대신 효소를 직접 사용하기로 결정했습니다. 박테리아가 더 비싸고 더 느리게 작동한다는 점을 지적했습니다. 24 시간 내에 효소가 치유 될 수있는 10 마이크론 균열을 치료하기 위해 최대 한 달 동안 사용되며 사용과 관련된 장기 건강 문제에 대한 우려가 있습니다..

 

콘크리트 치유 자체의 실험실 데모 시청

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