Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Search the Community

Showing results for tags ' beton'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Found 3 results

  1. W budownictwie od dawna wykorzystuje się materiały pochodzenia biologicznego, np. drewno. Gdy się ich używa, nie są już jednak żywe. A gdyby tak stworzyć żyjący budulec, który jest w stanie się rozrastać, a przy okazji ma mniejszy ślad węglowy? Naukowcy nie poprzestali na zadawaniu pytań i zabrali się do pracy, dzięki czemu uzyskali beton i cegły z bakteriami. Zespół z Uniwersytetu Kolorado w Boulder podkreśla, że skoro udało się utrzymać przy życiu pewną część bakterii, żyjące, i to dosłownie, budynki nie są wcale tylko i wyłącznie pieśnią przyszłości. Pewnego dnia takie struktury będą mogły, na przykład, same zasklepiać pęknięcia, usuwać z powietrza niebezpieczne toksyny, a nawet świecić w wybranym czasie. Na razie technologia znajduje się w powijakach, ale niewykluczone, że kiedyś żyjące materiały poprawią wydajność i ekologiczność produkcji materiałów budowlanych, a także pozwolą im wyczuwać i wchodzić w interakcje ze środowiskiem - podkreśla Chelsea Heveran. Jak dodaje Wil Srubar, obecnie wytworzenie cementu i betonu do konstruowania dróg, mostów, drapaczy chmur itp. generuje blisko 6% rocznej światowej emisji dwutlenku węgla. Wg Srubara, rozwiązaniem jest "zatrudnienie" bakterii. Amerykanie eksperymentowali z sinicami z rodzaju Synechococcus. W odpowiednich warunkach pochłaniają one CO2, który wspomaga ich wzrost, i wytwarzają węglan wapnia (CaCO3). Naukowcy wyjaśnili, w jaki sposób uzyskali LBMs (od ang. living building material, czyli żyjący materiał), na łamach pisma Matter. Na początku szczepili piasek żelatyną, pożywkami oraz bakteriami Synechococcus sp. PCC 7002. Wybrali właśnie żelatynę, bo temperatura jej topnienia i przejścia żelu w zol wynosi ok. 37°C, co oznacza, że jest kompatybilna z temperaturami, w jakich sinice mogą przeżyć. Poza tym, schnąc, żelatynowe rusztowania wzmacniają się na drodze sieciowania fizycznego. LBM trzeba schłodzić, by mogła się wytworzyć trójwymiarowa hydrożelowa sieć, wzmocniona biogenicznym CaCO3. Przypomina to nieco robienie chrupiących ryżowych słodyczy, gdy pianki marshmallow usztywnia się, dodając twarde drobinki. Akademicy stworzyli łuki, kostki o wymiarach 50x50x50 mm, które były w stanie utrzymać ciężar dorosłej osoby, i cegły wielkości pudełka po butach. Wszystkie były na początku zielone (sinice to fotosyntetyzujące bakterie), ale stopniowo brązowiały w miarę wysychania. Ich plusem, poza wspomnianym wcześniej wychwytem CO2, jest zdolność do regeneracji. Kiedy przetniemy cegłę na pół i uzupełnimy składniki odżywcze, piasek, żelatynę oraz ciepłą wodę, bakterie z oryginalnej części wrosną w dodany materiał. W ten sposób z każdej połówki odrośnie cała cegła. Wyliczenia pokazały, że w przypadku cegieł po 30 dniach żywotność zachowało 9-14% kolonii bakteryjnych. Gdy bakterie dodawano do betonu, by uzyskać samonaprawiające się materiały, wskaźnik przeżywalności wynosił poniżej 1%. Wiemy, że bakterie rosną w tempie wykładniczym. To coś innego niż, na przykład, drukowanie bloku w 3D lub formowanie cegły. Gdybyśmy mogli uzyskiwać nasze materiały [budowlane] na drodze biologicznej, również bylibyśmy w stanie produkować je w skali wykładniczej. Kolejnym krokiem ekipy jest analiza potencjalnych zastosowań platformy materiałowej. Można by dodawać bakterie o różnych właściwościach i uzyskiwać nowe materiały z funkcjami biologicznymi, np. wyczuwające i reagujące na toksyny w powietrzu. Budowanie w miejscach, gdzie zasoby są mocno ograniczone, np. na pustyni czy nawet na innej planecie, np. na Marsie? Czemu nie. W surowych środowiskach LBM będą się sprawować szczególnie dobrze, ponieważ do wzrostu wykorzystują światło słoneczne i potrzebują bardzo mało materiałów egzogennych. [...] Na Marsa nie zabierzemy ze sobą worka cementu. Kiedy wreszcie się tam wyprawimy, myślę, że naprawdę postawimy na biologię. Badania sfinansowała DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych). « powrót do artykułu
  2. Grupa naukowców skupiona w Centre for Natural Material Innovation działającym na Wydziale Architektury Uniwersytetu w Cambridge twierdzi, że w ciągu 10 lat powstanie pierwszy drapacz chmur z... drewna. Architekci, biochemicy, chemicy, matematycy i inżynierowie uważają, że już wkrótce będziemy świadkami pierwszego wielkiego przełomu w strukturze budowli od czasu wynalezienia przed 150 laty wzmocnionego betonu i stali konstrukcyjnej. Do czasu pojawienia się CLT (drewno klejone warstwowo i krzyżowo) nie istniał materiał konstrukcyjny porównywalny ze stalą i wzmacnianym betonem. Jeśli chcieliśmy budować miasta i drapacze chmur, musieliśmy decydować się na te materiały z ich dobrymi i złymi stronami. Beton jest pięciokrotnie cięższy od drewna, co oznacza konieczność budowy bardziej masywnych fundamentów oraz podnosi koszty transportu. Produkcja betonu jest jednym z największych źródeł zanieczyszczenia atmosfery dwutlenkiem węgla i zużywa olbrzymie ilości zasobów. Beton jest – zaraz po wodzie – najczęściej używanym materiałem. Tearz mamy alternatywę i jest ona oparta na roślinach, mówi główny autor badań, doktor Michael Ramage. Wiele grup naukowych pracuje nad rozwiązaniami pozwalającymi zastąpić beton drewnem. Uczeni z Cambridge wierzą, że będą pierwszymi, którzy stworzą drewniany drapacz chmur. W samej tylko Anglii przez następnych 12 lat musi powstawać 340 000 nowych domów i mieszkań. Beton to materiał nieodnawialny. Ale drewno to jedyny materiał budowlany, który możemy hodować i którego wykorzystanie pozwala na pochłanianie dwutlenku węgla. Każda tona drewna wycofuje z atmosfery 1,8 tony dwutlenku węgla. Gdy sobie to przeliczymy, to możemy stwierdzić, że jeśli wszystkie nowe domy w Anglii byłyby budowane z drewna, to przechwycilibyśmy tyle CO2 ile jest wytwarzane przez 850 000 osób w ciągu 10 lat, stwierdza uczony. Oczywiście zastosowanie drewna jako głównego materiału konstrukcyjnego wymagałoby odpowiedniej gospodarki leśnej. Jednak, jak przekonuje Ramage, jest to do osiągnięcia. Już teraz uprawiane w sposób zrównoważony europejskie lasy wytwarzają tyle drewna, że w ciągu 7 sekund powstaje materiał potrzebny do wybudowania mieszkania z 3 sypialniami, a w ciągu 4 godzin rośnie ilość drewna wystarczająca do zbudowania 300-metrowego drapacza chmur. Lasy Kanady mogą zapewnić materiał do zbudowania domów dla miliarda ludzi, a przyrost materiału jest szybszy niż wycinka pod budowę domów, stwierdza naukowiec. Warto też przypomnieć, że w Kanadzie wybudowano już 18-piętrowy budynek skonstruowany w większości z drewna, a naukowcy uzyskali drewno mocniejsze od stali. « powrót do artykułu
  3. Być może już wkrótce bakterie będą wykorzystywane do zapobiegania dziurom powodowanym przez sól drogową. Sole drogowe, np. chlorek wapnia, stosuje się, by nie dopuścić do tworzenia się lodu i akumulacji śniegu. Przyczyniają się one jednak również do powstawania uszkodzeń nawierzchni drogi. Są one powodowane przez reakcje zachodzące z betonem i wodą z lodu i śniegu. W ich wyniku powstaje podchloryn wapnia (CAOXY), który infiltrując nawierzchnię drogi, m.in. odseparowuje kawałki betonu. Ostatnio naukowcy z Drexel University wykazali jednak, że niewielka domieszka bakterii w betonie może zapobiegać tworzeniu CAOXY. Autorzy raportu z pisma Construction and Building Materials doszli do takich wniosków, badając szczep Sporosarcina pasteurii. S. pasteurii to niezwykłe kalcyfikujące organizmy, które są w stanie indukować reakcję chemiczną prowadzącą do powstania węglanu wapnia (jest on często nazywany cementem natury). Tylko kilka rodzajów bakterii opanowało tę "sztuczkę", nazywaną fachowo biomineralizacją bądź bakteryjnie indukowanym strącaniem węglanu wapnia (ang. microbial induced calcium carbonate precipitation, MICCP). W ostatnim dziesięcioleciu S. pasteurii badano pod kątem zastosowania w naprawie pęknięć w pomnikach/zabytkach oraz betonowej infrastrukturze, a także w produkcji ekologicznych cegieł. Akademicy z Drexel University szybko zdali sobie sprawę z tego, że talenty bakterii mogą być całkiem przydatne także w zapobieganiu uszkodzeniom nawierzchni dróg. Przyglądaliśmy się produktowi reakcji angażującej te bakterie - kalcytowi - i zdaliśmy sobie sprawę, że sposób, w jaki go wytwarzają, może się przydać do zmieniania kierunku reakcji, która przekształca sól drogową w związek niszczący drogę. Wiedzieliśmy, że by wytworzyć nieszkodliwy kalcyt, S. pasteurii potrzebują chlorku wapnia. Byłoby więc świetnie, gdyby się udało wypracować metodę, aby bakterie były obecne w betonie w odpowiednim momencie i zapobiegły reakcji prowadzącej do degradacji materiału - opowiada dr Yaghoob Farnam. Na potrzeby eksperymentu Farnam i dr Christopher Sales przygotowali serię próbek betonu i dodali S. pasteurii. W części próbek znalazły się też składniki odżywcze potrzebne do ich przetrwania. Po 28 dniach ekspozycji na roztwór chlorku wapnia, która miała oddawać miesiąc warunków zimowych, wykonano serię testów. Analizowano integralność strukturalną próbek oraz ilość obecnego CAOXY. Badacze przyglądali się wibracjom akustycznym i rozwojowi mikroporów i stwierdzili, że po ekspozycji na chlorek wapnia beton wykonany z dodatkiem bakterii prawie nie ulegał deterioracji. W próbkach z bakteriami poziom CAOXY był o wiele niższy; to skutek MICCP. Obecność węglanu wapnia sugeruje, że S. pasteurii można też wykorzystać do wzmocnienia nawierzchni. Wg zespołu, praktyczne zastosowania wymagają jednak dalszych badań. Bakterie potrafią zmieniać swoje mikrośrodowisko. Tworzą środowisko z wysokim pH, bo przekształcają związki z pożywki w słabą zasadę [...]. Takie warunki sprzyjają raczej wytrącaniu jonów [...] do węglanu wapnia niż tworzeniu CAOXY - wyjaśnia Sales. Ponieważ S. pasteurii występują w naturze i nie są patogenne, mogą być bezpiecznym ekologicznie rozwiązaniem problemu niszczenia wielu dróg. « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...