For å lage bristebestandig betong, la en sjøhvirvel være din guide / betong

Sjøpølser er dekket av en tynn av ryggrader. På engelskspråklige språk, urchun mente "pinnsvin", men ekkoarmenes skarpe, noen ganger giftige fremspring er alt annet enn søte. Men enkelte forskere foreslår å ta et annet perspektiv på dem ved å se nærmere på deres interne struktur. Det kan, hvis du squint litt, tilby et blåkopi for mer robuste byggematerialer.

I et papir som nylig ble publisert i Science Advances, Forskere fra Tysklands Universitet i Konstanz og Universitetet i Stuttgart foreslår at sjøhvirvelsyren er en ganske god modell for forbedring av betong. Siden det ble introdusert av de gamle romerne, som støpte den til Pantheons kuppel, har materialet som ofte blir gjort ved å kombinere grove knuste bergarter eller grus med finere sandkorn, pluss sement og vann, blitt hellet i ekte hav. USA produserte mer enn 83 millioner tonn betong i 2016 alene.

Fordi betong ikke er veldig elastisk og er tilbøyelig til å sprekke, blir det ofte forsterket av stålbøyle eller andre støtter. Søpindsvinene kan også være sprø, fordi de er laget av skjøre kalsitt, men de klarer å være ganske slitesterke, skriver forskerne, fordi de er stablet som murstein, lagd med mykere kalsiumkarbonat som forhindrer dem i å splintre.

"Vårt mål er å lære av naturen," sa Helmut Cölfen, en av forskerne, i en uttalelse. Mange ingeniører lager lager i biomysis, eller ser på naturen for å løse vexing design spørsmål. Et laboratorium ved University of Cambridge, for eksempel, forestiller bygninger inspirert av egenskapene til bein eller eggeskall. I dette tilfellet trodde forskerne at layering av myke og harde materialer virket lovende. Men det er en vanskelig idé å ta med til betong, siden alle ingrediensene er omviklet til en homogen slurry.

Med sjøkyllingens motstandsdyktige design i tankene zoomte teamet vei, vei inn i nanoskala-nivå. Der var de i stand til å syntetisere et materiale som bare bundet seg til sementet, og ikke andre materialer i blandingen. Det gjorde det mulig å oppnå stabling av styrke og fleksibilitet som de observert i spines. "Hvis vi lykkes i å designe strukturer av materialer og reprodusere naturens tegninger, vil vi også kunne produsere mye mer bruddbestandige materialer," sa Cölfen. Forskerne foreslår at teknikken gir et stoff mellom 40 og 100 ganger mer bruddfast enn standardbetong.

Skyskrapere blir større og større, så arkitekter og ingeniører må bli kreative i sine materialer. Det viser seg at havbunnen kan være et godt sted å lete etter inspirasjon.