Флора и фауна являются постоянным источником вдохновения для ученых и инженеров, вот и новейшая разработка основана на наноструктурах, найденных в шипах морских ежей.
Немецкая команда была вдохновлена структурной стойкостью морских ежей, которые состоят преимущественно из хрупкого материала, кальцита, и несмотря на это шипы ежей невероятно долговечны из-за особенностей строения.
Было обнаружено, что шипы морских ежей настолько жестки из-за того, что кристаллические блоки кальцита окружены более мягкими участками материала, называемого карбонатом кальция. Это означает, что когда кальцит начинает трещать от излишнего напряжения, энергия движется к более мягкому слою, предотвращая дальнейшее растрескивание.
Ученые заинтересовавшись такой особенностью решили применить опыт на бетоне. Сложность заключалась лишь в том, что цемент имеет более упорядоченную структуру. Решить проблему удалось на нано-масштабе, где в нано-цемент было внедрено десять комбинаций пептидов, которые были определены как идеальные для создания наноструктурированного цемента.
При помощи электронного микроскопа был проведен анализ и тестирование результата, которые показали, что сопротивление такого цемента достигает 200МПа, что очень близко по значению к стали. Таким образом ученые пришли к выводу, что новый цемент может создавать бетон, который в 40-100 раз сильнее нынешних смесей.
«Наш цемент является значительно более устойчивым к разрушению, чем все, что было разработано до сих пор, и это предоставляет нам совершенно новые возможности строительства», говорит Гельмут Кольфен.
