Исследователи из Пенсильванского университета разработали бетон, улавливающий углерод

Исследователи из Пенсильванского университета создали новый тип бетона, который улавливает углекислый газ, сохраняя при этом структурную целостность. Этот материал сочетает в себе технологию 3D-печати и диатомит (ДЗ) – вещество, получаемое из окаменелых микроскопических водорослей. Согласно результатам исследований, 
опубликованным в журнале Advanced Functional Materials, этот бетон улавливает до 142% больше CO₂, чем традиционные смеси, при этом используя меньше цемента и достигая стандартных показателей прочности на сжатие.

Ключевой компонент, диатомит, обеспечивает пористую структуру, которая удерживает углекислый газ и повышает устойчивость бетона во время 3D-печати. «Обычно увеличение площади поверхности или пористости приводит к потере прочности», — говорит соавтор Шу Ян, профессор инженерных и прикладных наук имени Джозефа Бордоньи. «Но здесь всё было наоборот: структура со временем становилась прочнее». Оптимизировав геометрию материала, команда добилась повышения конверсии CO₂ ещё на 30%.

Исследователи использовали сложные геометрические структуры, называемые трижды периодическими минимальными поверхностями (TPMS), которые встречаются в природе в костях и коралловых рифах. Эти формы позволяют максимально увеличить площадь поверхности, минимизируя расход материала. Соавтор исследования Масуд Акбарзаде, доцент кафедры архитектуры, отметил, что команде удалось «сократить расход материала почти на 60% и при этом сохранить грузоподъемность, что демонстрирует возможность достижения гораздо большего с гораздо меньшими затратами».

Испытания показали, что напечатанные компоненты потребовали на 68% меньше материала, чем традиционные бетонные блоки, при этом соотношение площади поверхности к объёму увеличилось более чем на 500%. Конструкции, изготовленные с применением TPMS, сохранили 90% прочности на сжатие по сравнению с цельными вариантами и достигли на 32% более высокого поглощения CO₂ на единицу цемента. В настоящее время команда работает над масштабированием технологии для полноразмерных структурных элементов и изучает возможности её применения в морской инфраструктуре, например, в искусственных рифах.

По вопросам 3d печати, 3d сканированию в Краснодаре писать сюда:

телеграм — https://t.me/fidller

почта — shope@fidller.com

все о кино тут — https://news.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/fidller_com
группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123
https://t.me/pechat3dkrd
https://rutube.ru/channel/23475108/