Самые прочные материалы в мире
Со времен индустриальной революции в XVIII веке человек постоянно искал более прочные строительные материалы. От камня к кирпичу, от бетона к стали - инновации в сфере строительных материалов стали неотъемлемым элементом развития архитектуры. Десятилетиями сталь считалась лидером отрасли по прочности и применялась в возведении зданий всех типов. Но недавно исследователи стали искать альтернативу самым прочным строительным материалам, и результаты их приятно удивили.
Кевлар больше известен в военной среде, так как был изобретен в качестве альтернативы металлической броне. Хотя мало кто знает о его прочности на разрыв и способности выдерживать огромный вес. С момента изобретения в 1965 г. это синтетическое пластиковое волокно стало неимоверно популярным благодаря способности противостоять ударам ножа, пулям и даже огню. Сейчас кевлар считается самым прочным синтетическим волокном из когда-либо созданных.
В архитектуре кевлару есть, где разгуляться. В частности, волокно может заменить стальные тросы благодаря огромной прочности на разрыв и долговечности. Тросы из кевлара можно применять в подвесных мостах, лифтах и внутренних структурах небоскребов.
Углеродные нанотрубки, созданные из микроскопических цилиндрических трубок, позволяют переосмыслить значение арматуры. Если сгруппировать такие трубки, их можно использовать как поверхность, которая по прочности и проницаемости не уступит стекловолокну или углеродному волокну. Но, возможно, самое удивительное в нанотрубках - это их способность растягиваться: один квадратный дюйм "нанотрубочного леса" (группы трубок) можно преобразовать в две мили пряжи без потери прочности на разрыв.
Как стало известно Newsmir.info, благодаря гибкости и легкому весу материал может использоваться в армировании, в частности, как замена стальной арматуры. Но исследователи пока еще не слишком уверены в безопасности использования углеродных нанотрубок в коммерческом строительстве.
О морских раковинах редко вспоминают, когда пытаются найти прочные материалы, но недавно исследователи открыли прочность на сжатие раковин морского ушка - моллюска, обитающего в соленой воде. Как и у всех морских созданий, раковина морского ушка становится плотнее с течением времени, а состоит она из карбоната кальция и имеет такой же химический состав, как и мел. Но, в отличие от своих сородичей, раковина морского ушка гораздо прочнее: благодаря уникальному процессу наслоения карбонат кальция становится практически непроницаемым. Атомы кальция, углерода и кислорода находятся без движения, благодаря чему раковина приобретает невероятную прочность, а само морское ушко - значительную защиту.
Конечно, архитекторы не собираются использовать моллюсков в качестве строительных материалов, но они могут многое почерпнуть из строения раковины морского ушка. Если правильно воспроизвести структуру слоев раковины, то ее прочность сможет составить конкуренцию кирпичу, цементу и бетону.
По информации Newsmir.info, пределом прочности большим, чем у стали и кевлара, а также способностью растягиваться на 140% своей длины, не ломаясь, обладает паучий шелк. Исследователи, вдохновившись удивительно прочной паутиной, решили изучить ее потенциал в промышленности. Как и в случае со слоями раковины морского ушка, паучий шелк можно использовать, лишь задействовав сотни нитей. В результате получается до странного прочный трос, способный выдерживать вес, превосходящий все ожидания.
В Американском музее естественной истории в Нью-Йорке хранится самый большой гобелен, сотканный при помощи 1,06 млн. пауков на Мадагаскаре. Сразу напрашивается вопрос: что этот новый материал может дать архитекторам? Его можно использовать для создания прочных фасадов или подвесных тросов. У паучьего шелка есть потенциал внедрить природный компонент в строительство. Поэтому исследователи взялись за разработку искусственного материала.
