Sekret siły starożytnego rzymskiego betonu. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Sekret siły starożytnego rzymskiego betonu

09.07.2017

Marie D. Jackson z University of Utah w USA i jej koledzy z różnych amerykańskich, włoskich i chińskich instytucji naukowych znaleźli odpowiedź na pytanie, dlaczego współczesny beton, używany wszędzie, od dróg po budynki i mosty, może zawieść w zaledwie 50 lat, ale tysiące lat po upadku Cesarstwa Rzymskiego, jego betonowe konstrukcje wciąż stoją. Okazało się, że sprawa tkwi w specjalnym składniku, który z czasem sprawia, że materiał staje się mocniejszy, a nie słabszy.

Naukowcy rozpoczęli poszukiwania od starożytnego przepisu na rozwiązanie, opisanego przez rzymskiego inżyniera Marka Witruwiusza w 30 rpne. Jego instrukcja to sporządzenie mieszanki popiołu wulkanicznego, wapna i wody morskiej, dodanie do niej pokruszonych skał wulkanicznych i umieszczenie jej w drewnianej formie, którą następnie należy ponownie zanurzyć w wodzie morskiej.

W historii istnieje wiele odniesień do trwałości rzymskiego betonu, w tym tajemnicza notatka napisana w 79 roku p.n.e. opisująca beton wystawiony na działanie wody morskiej jako „pojedynczą masę kamienia, nie do zdobycia przez fale i z każdym dniem coraz silniejszą”. Co to znaczy?

Aby się tego dowiedzieć, naukowcy zbadali doły wykonane w starożytnym rzymskim porcie w Zatoce Pozzuoli w pobliżu Neapolu we Włoszech. Kiedy przeanalizowali uzyskany materiał, okazało się, że woda morska rozpuściła składniki popiołu wulkanicznego, umożliwiając tworzenie się nowych minerałów wiążących. W ciągu dekady w betonie utworzył się bardzo rzadki minerał hydrotermalny, zwany tobermorytem glinowym. Już od dawna wiadomo, że nadaje wytrzymałość betonowi, można go uzyskać w laboratorium – i bardzo trudno jest go włączyć do betonu.

Naukowcy odkryli, że gdy woda morska przenika przez matrycę cementową, reaguje z popiołem wulkanicznym i kryształami, tworząc Al-tobermoryt i porowaty minerał zwany fillipsytem.

Jest jednak mało prawdopodobne, że ludzkość otrzyma w najbliższej przyszłości trwalsze mola i falochrony, ponieważ oba te minerały od wieków tworzyły się w celu wzmocnienia betonu. Tak więc współcześni naukowcy będą musieli opracować technologię produkcji nowoczesnej wersji starożytnego cementu rzymskiego.

<< Powrót: Smartfony są głupie 10.07.2017

>> Naprzód: Autobus kwasu mrówkowego 09.07.2017

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Pistolety mikrofalowe do wystrzeliwania rakiet i statków kosmicznych 03.08.2015

Escape Dynamics z siedzibą w Kolorado zaproponowało wystrzeliwanie rakiet i statków kosmicznych za pomocą broni mikrofalowej. Obecnie zademonstrowano już sterowanie dronem przy użyciu podobnej technologii.

W ramach prywatnego startupu lotniczego zaproponowano projekt pionowego startu (rakiety lub statku kosmicznego) z powierzchni Ziemi i wystrzelenia go na orbitę planety za pomocą systemu wąsko skupionych emiterów mikrofal zainstalowany w obszarze wyrzutni.

Zgodnie z planem twórców, emitery te powinny podgrzewać wodór w zbiornikach paliwowych rakiet (lub statków), który jest następnie z nich uwalniany i zapewnia niezbędny ciąg. Według naukowców zwiększy to ładowność wystrzeliwaną przez rakiety poprzez zmniejszenie masy startowej nośnika, co jest związane z paliwem.

Naukowcy zauważają, że projekt ma szereg niedociągnięć. W szczególności, pomimo faktu, że opracowany przez nich prototypowy wymiennik ciepła odbiera ponad 90 procent przychodzącej energii mikrofalowej, pozostaje niejasne, jaka jej część jest rozpraszana w otaczającej przestrzeni między emiterem (działem) a odbiornikiem (potencjalna rakieta lub statek). ).

Ponadto rakieta wystrzelona przez działo mikrofalowe może zdaniem naukowców potencjalnie wynieść na orbitę nie więcej niż 200 kilogramów ładunku, a zatem nie jest w stanie zastąpić ciężkich nośników.

Inwestycja potrzebna do wdrożenia projektu (od zera do stworzenia prototypu statku kosmicznego) szacowana jest na miliard dolarów. Jeśli start-upy zaczną realizować projekt w najbliższej przyszłości, będą mogły go zakończyć w 2020 roku.

Podobne projekty mają Japan Aerospace Exploration Agency i Mitsubishi, które w 2014 roku otrzymały 1,6 watów energii elektrycznej za pomocą wiązki mikrofal o mocy 50 kilowata skierowanej na rektenę znajdującą się w odległości 350 metrów od emitera. W 2018 roku Japończycy mają nadzieję wystrzelić małego satelitę zasilanego technologią mikrofalową.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn