محققین در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با بررسی رفتار و تغییرات ذرات C-S-H در مقیاس میکروسکوپی به روش جدیدی برای تولید سیمان دست یافتند
کاهش نشر دی اکسید کربن در حین ساخت سیمان به کمک فناوری نانو
| نگرش جدید به روش خودآرایی ذرات فلزی منجر به تولید ماده فلزی شده است که می‌تواند در شکل بتونه قالب‌بندی شده سپس مانند یک ظرف سفالین سخت شود. علاوه بر این، مطالعه اینکه چگونه ذرات سیمان بهم چسبیده و سفت می‌شوند، می‌تواند در پیدا کردن راهی برای کاهش چشمگیر دی اکسید کربن منتشر شده در حین ساخت آنها موثر باشد. روش قدیمی ساخت سیمان شامل حرارت دادن مخلوط سنگ آهک و خاک رس در دمای ۱۵۰۰°C ومخلوط کردن آن با آب می‌باشد که در نهایت به هیدرید سیلیکات کلسیم که آنرا به اختصار C-S-H می‌نامند تغییر شیمیایی می‌دهد. اما Franz Josef و همکارانش در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با بررسی رفتار و تغییرات ذرات C-S-H در مقیاس میکروسکوپی به روش جدیدی برای تولید سیمان دست یافتند. دکترUlm از اعضای این گروه می‌گویند: این، تراکم چیدمان نانوذرات C-S-H است که باعث بروز خواص موجود در سیمان می‌شود نه طبیعت شیمیایی آنها. وی معتقد است که جایگزین کردن ماده دیگری با همین تراکم چیدمان می‌تواند منجر به تولید سیمانی شود که برای تولیدش به دمای بالا نیاز نخواهد بود. این امر به حذف مرحله پخت سیمان در کوره که باعث تولید مقادیر زیادی CO2 می‌شود، منجرمی‌گردد و به این ترتیب می‌توان امیدوار بود که در آینده باعث کاهش نشر جهانی CO2 از صنایع سیمان شود که در حدود ۱۰ درصد از کل تولید دی‌اکسید کربن در دنیا است. گروه او هم‌اکنون در حال تحقیق بر روی منیزیم، بعنوان جایگزینی برای کلسیم هستند. Bartosz Grzybowski و همکارانش در دانشگاه Northwestern مشکل دیگری را در مقیاس نانو حل کرده‌اند. نانو ذرات فلزی و آلیاژهای فلزی دارای برخی خواص نوری و شیمیایی هستند که در مقیاس بزرگ و بصورت توده‌ای بروز نمی‌کنند. جمع‌آوری این ذرات به محصولات مفید و به مقدار زیاد کاری مهارت‌آمیز است. آنها قصد دارند تا ساختارهای سختی را ایجاد کنند که تبدیل آنها به اشکال مفید مشکل است. این گروه در حال حاضر در حال مطالعه بر روی چگونگی اتصال نانوذرات با یکدیگر و با مواد دیگر در یک محلول هستند. گزارش آنها در شماره این ماه مجله Science طرحی را بیان می‌کند که در آن، نانوذرات در اثر خودآرایی به ماده بتونه مانندی که به آسانی می‌تواند به هر شکلی قالب‌بندی شود، در می‌آیند. گرم کردن این خمیر تا دمای ۵۰°C ، آنرا مانند یک ظرف سفالی سخت می‌کند و هیچ CO2 نیز تولید نمی‌شود. این کار، چشم اندازی در تولید مواد رسانای الکتریکی فلزی می‌گشاید که می‌توانند برای اهداف متعددی مورد استفاده قرار گیرند. |
