受鱼鳞启发，抗裂性提高63%的新型混凝土研发成功！
文摘
2024-10-11 23:00
河北
在 8 月 29 日发表在《自然通讯》杂志上的文章中，由普林斯顿大学土木与环境工程助理教授 Reza Moini 领导的研究人员称，与传统浇注混凝土相比，他们新设计能够将混凝土的抗裂性提高 63%。
研究人员称该设计受到了古代鱼类谱系腔棘鱼鳞片组成的双螺旋结构的启发。Moini 表示，自然界经常使用巧妙的结构来提高材料的性能，如强度和抗断裂性。 研究人员为达成特定的机械性能，构想了独特的混凝土布局设计，在三维层面把混凝土处理为单独的股线。科学家们用机器人将混凝土一层一层地堆叠起来，就像搭积木一样，但每一层都稍微转一下角度，形成双螺旋排列，有点像鱼鳞的排列方式，这种特殊的结构让混凝土变得更坚固，不容易开裂。 这种技术依靠多种机制的结合，其中这些机制要么能够防止裂纹继续扩展，要么能让断裂的表面相互锁住，要么能在裂纹形成后使其偏离原本的直线路径。 除了特殊的结构，科学家们还在混凝土中添加了一些特殊的材料，让其能够更快地硬化，从而避免变形。 不过制作这种混凝土构件需要机器人的帮助，因为机器人能够非常精确地控制每一层混凝土的形状和位置，从而保证整个结构的完美。
