Grafen ger grön superbetong – extremt stark och böjlig

2018-04-27 06:00  
Foto: University of Exeter

Ingenjörer vid University of Exeter har utvecklat betong med grafen. Det nya kompositmaterialet är starkare, mer vattenavvisande och samtidigt miljövänligare än traditionell betong.

Grafen består av ett enda lager kolatomer. Det delar många egenskaper med grafit – men atomerna i grafen är ordnade i ett hexagonalt mönster, vilket gör det till ett extremt stark och samtidigt lätt och böjligt material. Ett kvadratmeter stort flak väger bara 0,77 mg.

Nu har ingenjörer vid University of Exeter inkorporerat supermaterialet i betong. Ny Teknik har skrivit om forskning vid Chalmers i Göteborg, som också har studerat hur grafen kan förstärka betong.

Grafen-förstärkningen i Exeter har visat sig ge ett dubbelt så starkt byggmaterial som traditionell betong, och fyra gånger så vattenavvisande.

Tekniken harmonierar med EU-standard och skulle i teorin kunna tas i bruk på byggarbetsplatser omedelbart. Innovationen kan bland annat bidra till säkrare konstruktioner i krävande miljöer, exempelvis jordbävningsdrabbade regioner.

– Det här nya kompositmaterialet förändrar spelplanen radikalt när det kommer till att förstärka traditionell betong för att möta de här kraven. Det är inte bara starkare och mer stryktåligt – ytan har också en större motståndskraft mot vatten. Det gör materialet unikt anpassat för konstruktioner i områden som är svårtillgängliga, och som kräver mycket underhållsarbete, säger professor Monica Cracium vid University of Exeter till Engineering and Technology.

Stora utsläpp av koldioxid

Betongproduktion är en av de största källorna till koldioxidutsläpp och en stor fördel med det grafenförstärkta materialet är att utsläppen minskas radikalt.

– Med en inblandning av grafen kan vi minska den mängd material som krävs med 50 procent, vilket i sin tur leder till en avsevärd sänkning på 446 kg per ton koldioxidutsläpp, säger professor Monica Cracium.

Läs mer: Vinnande grafenbolag: ”Vi ska bli störst i Europa”

Nu hoppas forskarteamet bakom studien att deras nya betong ska kunna tillverkas i industriell skala och därmed sänka miljöpåverkan radikalt.

– Att hitta grönare byggmetoder är ett avgörande steg framåt när det gäller att minska koldioxidutsläppen i världen, och bidra till att skydda miljön så mycket vi kan, säger Dimitar Dimov, en av huvudförfattarna bakom studien till Engineering and Technology.

Grafen – 200 gånger starkare än stål

Materialet grafen består av kolatomer i ett tunt lager, endast ett atomlager tjock. Det räknas som ett två dimensionellt material.

Kolatomerna är ordnade i en hexagonal struktur.

Grafen är böjligt och kan tänjas ut kraftigt utan att deformeras, är 200 gånger starkare än stål och har en ledningsförmåga som är högre än i kisel.

Källa: Sio Grafen

John Edgren

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt