Бетон – самый распространенный строительный материал в мире. Но его можно сделать еще полезнее. Это доказали инженеры из Франции и США, разработавшие рецепт бетона, который проводит электричество и вырабатывает тепло. Они предлагают использовать его для обогрева помещений.
Обычно бетон не проводит электричество, но недавние исследования показали, что сделать его проводящим возможно, если добавить углерод в определенной форме. В данном случае, выбор специалистов Национального центра научных исследований Франции и MIT пал на нанокарбон – дешевый углеродный материал с отличной проводимостью. Достаточно всего 4%, чтобы бетон стал проводить электрический ток – и в результате, отдавать тепло, сообщает New Atlas.
«Джоулев (или резистивный) нагрев вызван взаимодействием движущихся электронов и атомов в проводнике, - сказал Николя Шаню, соавтор исследования. – Ускоренные электроны в электрическом поле обмениваются кинетической энергией каждый раз, когда сталкиваются с атомом, включая вибрацию атомов в решетке, что проявляется в виде тепла и роста температуры в материале».
В ходе испытаний ученые обнаружили, что бетон с нанокрбоном крайне эффективно вырабатывает джоулево тепло. Напряжения всего в пять вольт хватало, чтобы увеличить температуру поверхности образца бетона до 41 °C.
«Эта технология может быть идеальной для обогрева полов в помещениях, - сказал Шаню. – Обычно лучистое отопление достигается с помощью циркуляции горячей воды в трубах, спрятанных под полом. Но такую систему непросто строить и обслуживать. Однако, когда сам цемент становится нагревательным элементом, отопительная система становится проще и надежнее. Вдобавок, цемент обеспечивает более равномерное распределение тепла благодаря очень хорошей дисперсии наночастиц в материале».
Ученые США применили технологию 3D-печати для производства полимерной решетки, которая может заменить традиционную стальную арматуру в бетоне. Она не только повышает надежность материала, но и делает его более экологичным.
***
Мы рассказываем о самых интересных новостях науки и технологий - от наступающей тотальной автоматизации до альтернативной энергетики, от искусственного интеллекта до медицины будущего. Присоединяйтесь, с нами всегда интересно и познавательно.
Хайтек+ уже много месяцев входит в 30-ку лучших каналов Дзена. Подписывайтесь и рекомендуйте нас друзьям.
