دانشمندان با ترکیب یخ و بلورهای نانویی سلولز، ماده جدیدی به نام BioPykrete ساختهاند که ۱۰ برابر از یخ معمولی مقاومتر است. این ماده به دلیل ساختار مولکولی خاص خود، عملکردی مشابه بتن در برابر فشار دارد و میتواند در سازههای مناطق قطبی جایگزین مصالح سنتی شود.
فناوری نوین در مقاومسازی یخ
به گزارش مگزین و به نقل از خبر آنلاین، پژوهشگران با بهرهگیری از ایدههای پیشین در زمینه تقویت یخ و ارتقای آن به سطح مولکولی، مادهای به نام BioPykrete ابداع کردهاند. در این روش، بلورهای نانویی سلولز که از اجزای طبیعی گیاهان هستند، با یخ ترکیب میشوند. این ذرات سخت هنگام انجماد، یک شبکه سهبعدی در مقیاس میکروسکوپی ایجاد میکنند. برای یکپارچگی بیشتر، دانشمندان پروتئینی طراحی کردهاند که به عنوان چسب مولکولی عمل کرده و از یک سو به یخ و از سوی دیگر به سلولز متصل میشود.
تفاوت عملکرد BioPykrete با یخ معمولی
در یخهای معمولی، گسترش سریع ترکها منجر به شکست ناگهانی ساختار میشود، اما در این ماده جدید، شبکه سلولزی و پیوندهای پروتئینی مانع از پیشروی ترکها میشوند. برخورد ترک به شبکه سلولزی باعث توقف یا تغییر مسیر آن شده و انرژی بسیار بیشتری برای تغییر شکل یا تخریب ساختار نیاز است. آزمایشهای آزمایشگاهی نشان میدهد که BioPykrete در برابر فشار، ۱۰ برابر مقاومتر از یخ خالص است و پیش از شکست، حدود ۷۰ برابر انرژی بیشتری جذب میکند که این ویژگی، آن را از نظر مقاومت به بتن نزدیک میکند.
این ماده که نمونهای پیشرفته از ترکیبهای قدیمی مانند Pykrete (ترکیب یخ و خمیر چوب) محسوب میشود، به دلیل ماهیت زیستتخریبپذیر و استفاده از مواد اولیه گیاهی، میتواند در آینده به عنوان جایگزینی برای فولاد و بتن در مناطق قطبی مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از این ماده در شرایط سرمای شدید، علاوه بر کاهش هزینههای انتقال مصالح سنگین، ردپای کربنی کمتری نیز به همراه خواهد داشت.
منبع: khabaronline.ir – کد خبر: 2280561
