دانشمندان موفق شدهاند راز استحکام و چسبندگی صخرههای صدفی را در قالب یک ماده ساختمانی جدید پیادهسازی کنند. این سیمان پیشرفته با ترکیب مقاومت بالا و سرعت گیرش مناسب، پتانسیل آن را دارد تا استانداردهای فعلی در مهندسی عمران را ارتقا دهد.
به گزارش سیناپرس، دانشمندان با الهام از مادهای که صدفها برای چسبیدن به یکدیگر و ساخت صخرهها استفاده میکنند، سیمانی ساختهاند که قویتر از نمونههای معمولی است و زودتر سفت میشود؛ این فناوری میتواند تحولی در صنعت ساختوساز ایجاد کند.
صدفها میلیونها سال است که با استفاده از ماده چسبنده خود، صخرههای عظیم میسازند؛ صخرههایی که گاهی کیلومترها طول دارند و مانند یک دیوار طبیعی در برابر امواج از ساحل محافظت میکنند. حالا دانشمندان دانشگاه پوردو با الهام از این ماده سیمانی ساختهاند که از سیمان معمولی قویتر است و زودتر سفت میشود.
پروفسور جاناتان ویلکر (Jonathan Wilker)، متخصص چسبها و مواد زیستتقلیدی در دانشگاه پوردو، میگوید: در تلاشیم بفهمیم سیمان صدف چیست و چه چیزی آن را به یک چسب قوی تبدیل میکند.
تفاوت سیمان و بتن
بسیاری از مردم سیمان و بتن را یکی میدانند، اما این دو با هم تفاوت دارند: سیمان ماده چسبندهای است که در بتن (نوعی سنگ مصنوعی ساختمانی) بهکار میرود.
قدیمیترین بتن ساختهشده توسط انسان حدود ۷ هزار سال قدمت دارد؛ اما صدفها بیش از ۲۰۰ میلیون سال است که با بتن خود ساختوساز میکنند.
ماده مخفی در سیمان صدف
هنگامی که ویلکر و گروهش صدفها را بررسی کردند، با پدیدهای شگفتانگیز و غیرمنتظره روبهروشدند: ماده چسبنده صدفها عمدتاً از کربنات کلسیم (همان ماده گچ) تشکیل شده است. چنین موادی معمولاً چسبنده نیستند، اما صدفها آنها را با ۱۲ درصد مواد آلی (مثل پلاستیک و نفت) که خاصیت چسبندگی دارند ترکیب کردهاند تا چسبی قوی بسازند که حتی در آب هم عمل میکند.
بیشتر چسبهای موجود در بازار از نفت ساخته میشوند؛ اما سیمان صدف ترکیبی منحصربهفرد از مواد معدنی و مقدار کمی مواد آلی است.
نتایج آزمایشها؛ ۱۰ برابر قویتر
پژوهشگران کاشیهای حمام را با سیمان جدید خود به هم چسباندند. نتیجه جالب بود: در همه آزمایشها، خودِ کاشی شکست، اما چسب بین کاشیها هیچ آسیبی ندید.
وقتی این سیمان را به بتن معمولی اضافه کردند، نتیجه حتی شگفتانگیزتر شد:
- چسبندگی بتن جدید ۱۰ برابر قویتر شد
- مقاومت فشاری آن ۲ برابر افزایش یافت
- زمان سفتشدن آن کوتاهتر شد
آینده این فناوری
به نقل از ایرنا، پروفسور ویلکر میگوید: سیمانهای جدید مانند این میتوانند برخی از خواص سیمان معمولی را بهبود بخشند. هنوز چیزهای زیادی هست که میتوانیم از طبیعت بیاموزیم. اگر این فناوری به تولید انبوه برسد، میتواند ساختمانها و پلها را مقاومتر کند و عمر مفید آنها را افزایش دهد.
جزئیات این فناوری که مراحل ثبت اختراع را طی میکند، در مجله شیمی مواد/ Chemistry of Materials منتشر شده است.