Низкокачественный графен из старых шин укрепит бетонные конструкции — Naked Science
5 минут
Сергей Васильев

Низкокачественный графен из старых шин укрепит бетонные конструкции

4.4

Химики разработали технологию получения графена из выброшенных автомобильных покрышек: десятой доли процента такого материала достаточно, чтобы бетон стал прочнее почти на треть.

©Michael R, Flickr

Каждый год в мире выбрасывают почти миллиард старых автомобильных покрышек. Этот мусор представляет собой серьезную глобальную проблему, и ученые ищут новые пути для переработки и повторного использования материалов шин — в принципе из них можно получать даже компоненты литийионных аккумуляторов. А недавно химики из Университета Райса научились производить из старых покрышек графен — низкокачественный, но подходящий для добавления в цементный раствор и получения из него бетона повышенной прочности.

Авторы отмечают, что и сам бетон — заметный источник парниковых газов в атмосфере. Поэтому если использование более прочных сортов позволяет увеличить время эксплуатации построенных сооружений, это тоже послужит на пользу окружающей среде, вдобавок сэкономив ресурсы. Статья с описанием нового метода использования старых шин в бетоне опубликована в журнале Carbon.

Новинка опирается на «флэш»-технологию, которую Джеймс Тур (James Tour) и его коллеги представили около года назад. Она позволяет сжигать органические отходы в мощных и коротких (от 0,3 до одной секунды) электрических разрядах, превращая их в чистый углерод. Атомы углерода образуют графен с турбостратной — сильно разупорядоченной, с большим количеством дефектов — структурой. В отличие от «качественного» графена, он лучше растворяется, что облегчает некоторые варианты применения.

Турбостратный “флэш”-графен (turbostratic flash graphene, tFG) под электронным микроскопом / ©James Tour, Rice University

Теперь Джеймс Тур с соавторами адаптировали процесс к переработке старых шин. Сегодня углеродные остатки, образующиеся после извлечения их них всех ценных веществ, практически бесполезны. Однако теперь их можно обрабатывать электрическими разрядами, превращая до 70 процентов исходного материала в турбостратный графен для добавления в цементный раствор. При использовании такого углерода в смеси с измельченными шинами эта цифра составляет около 47 процентов.

Далее ученые проверили влияние «турбостратного “флэш”-графена» (tFG) на бетон, добавляя его в портландцемент в количестве от 0,1 до 0,5 весовых процента. После застывания в течение всего лишь семи дней материал продемонстрировал на 30 процентов большую прочность на сжатие. По оценкам авторов, стоимость процесса при промышленном применении составит порядка 100 долларов за тонну исходного материала.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сегодня, 13:02
5 минут
Илья Ведмеденко

Разработчики из Центрального конструкторского бюро «Рубин» провели презентацию концепта ныряющего патрульного корабля «Страж». Предполагается, что он заинтересует иностранных заказчиков.

Сегодня, 09:51
2 минуты
Редакция

12 апреля каждого года — тем более на 60-летний юбилей полета Юрия Гагарина — везде принято что-то писать об этом без преувеличении историческом событии. Но мы думаем, что написали (и напишут) про него достаточно и без нас. Поэтому предлагаем не совсем привычный для нас формат кинохроники.

9 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые подтвердили, что солярии способствуют появлению меланомы. Самому высокому риску оказались подвержены те, кто выбирает такой способ загара в молодости.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

Позавчера, 06:49
7 минут
Александр Речкин

12 апреля исполняется 60 лет со дня первого полета человека в космос. В 1961 году советский космонавт Юрий Гагарин на космическом корабле стартовал с космодрома Байконур и впервые в мире совершил орбитальный облет Земли. Полет в околоземном космическом пространстве продлился один час и 48 минут, после чего Гагарин успешно приземлился.

9 апреля
51 минута
Александр Березин

9 апреля 1940 года Германия внезапно напала на Данию и Норвегию — выполнив тем самым планы британского командования, пытавшегося спровоцировать Берлин на такое нападение. Но дальше все пошло не по плану: Германия победила, союзники проиграли. Тем не менее в этой битве выиграли не только немцы. Парадоксальным образом она помешала и англо-французским планам нападения на СССР в 1940 году, что радикально изменило ход и исход всей мировой войны. Попробуем разобраться в деталях.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: