ผสมกราฟีนออกไซด์ในซีเมนต์ เสริมความแข็งแกร่งให้คอนกรีตที่พิมพ์แบบ 3 มิติ

นักวิทยาศาสตร์จากออสเตรเลียลองเติมกราฟีนออกไซด์ลงในซีเมนต์ พบว่าช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้คอนกรีตที่พิมพ์แบบ 3 มิติได้

โครงสร้างคอนกรีตที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ สามารถสร้างได้เร็วกว่าและมีราคาที่ย่อมเยากว่าการก่อสร้างแบบเดิม ๆ แต่การใช้คอนกรีตประเภทนี้ก็ไม่ได้แข็งแกร่งและทนทานได้เสมอไป เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับโครงสร้างคอนกรีตที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ นักวิทยาศาสตร์จากออสเตรเลียจึงทำการทดลองเติมกราฟีนออกไซด์เพียงเล็กน้อยเข้าไปก็ช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับคอนกรีตที่พิมพ์แบบ 3 มิติได้แล้ว

การใช้กราฟีนออกไซด์ลงในคอนกรีตจะใช้เป็นสารยึดเกาะในคอนกรีตที่พิมพ์แบบ 3 มิติได้ โดยกราฟีนออกไซด์จะกลายเป็นแผ่นอะตอมคาร์บอนหนา 1 อะตอมที่เชื่อมโยงกันเป็นรูปแบบรวงผึ้ง ซึ่งหลังจากการทดลองด้วยปริมาณที่แตกต่างกัน พบว่าเมื่อเติมกราฟีนออกไซด์ในปริมาณ 0.015% ของน้ำหนักซีเมนต์ คอนกรีตที่ได้จะมีพันธะระหว่างชั้นที่ดีขึ้นซึ่งจะทำให้ความแข็งแกร่งโดยรวมเพิ่มขึ้น 10%

กราฟีนออกไซด์มีกลุ่มฟังก์ชันบนพื้นผิว ซึ่งเป็นเหมือนจุดเหนียวบนพื้นผิวของวัสดุที่ทำให้สามารถเกาะติดกับสิ่งอื่น ๆ ได้ ซึ่งจุดเหนียวเหล่านี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยหมู่ฟังก์ชันต่าง ๆ ที่มีออกซิเจน ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้เกิดพันธะที่แข็งแรงขึ้นกับวัสดุอื่น ๆ โดยการยึดเกาะที่แข็งแรงนี้สามารถปรับปรุงความแข็งแรงโดยรวมของคอนกรีตได้

ทั้งนี้นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ระบุถึงความแข็งแกร่งของคอนกรีตที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่เติมกราฟีนออกไซด์ว่ามีความแข็งแกร่งที่มากกว่าหรือไม่ เมื่อเปรียบเทียบกับคอนกรีตแบบดั้งเดิม จึงต้องมีการวิจัยในส่วนนี้เพิ่มเติม

ที่มาข้อมูล: newatlas, rmit, interestingengineering, aumanufacturing
ที่มาภาพ: rmit
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech