在Haydale和Atomi Ltd正在进行的一个项目中，技术与材料科学相遇，该项目旨在开发高性能，智能混凝土。使用石墨烯和添加传感器技术，下一代增强混凝土有可能将二氧化碳排放量减少30%以上，同时由于其能够捕获实时数据的智能传感器而在其生命周期内提供性能指标。
石墨烯增强混凝土是一个相对较新的发展，已用于英国的小型建筑项目。然而，由气候组织牵头的与世界GBC和WBCSD合作的一项新倡议表明，此类技术的开发和应用需要大幅增加，以实现排放目标，“混凝土零”的成员承诺到2050年使用100%净零混凝土。包括莱恩·奥鲁克，威尔莫特·迪克森和约瑟夫·霍姆斯在内的现任成员都签署了该倡议。
波特兰水泥是使混凝土如此广泛使用的特性的原因，但它也占其碳排放量的大部分，因此正在寻找替代解决方案，以提供相同的益处和更低的环境影响。
尽管石墨烯是迄今为止发现的最强大的材料，但它一直在努力成为商业产品中的重磅材料。主要缺点是能够在体积上将石墨烯混合到其他材料中。
石墨烯是防水的，不能与水泥等材料很好地混合。为了让它与它所进入的材料交朋友，并在性能方面达到同类产品中的佼佼者，石墨烯必须均匀分散 – 这个过程可能很难达到预期的结果。
Atomi和Haydale之间正在进行的工作将围绕使用环保和专利HDPlas工艺使石墨烯功能化。
与获取石墨烯的传统和湿化学方法不同，等离子体功能化是一个单一阶段的粉末进粉末，粉末输出过程，不产生任何流出物流，也不依赖于化学处理。
Haydale的石墨烯可以很容易地与含有水泥的细粗骨料混合，以制造具有优化物理和机械性能的高性能混凝土。因此，石墨烯增强混凝土有望比非石墨化产品表现出更好的机械性能。
这项工作将选择合适的石墨烯等级和官能团，以实现功能化石墨烯与混凝土原料之间的增强相容性。通过这一过程，机械性能以及耐磨、耐腐蚀和防潮性能有望得到显著改善。将进行高级表征，以评估功能化石墨烯粉末及其对混凝土物理性能的影响。
鉴于功能化石墨烯的物理和机械强度特性，添加可以显着降低混凝土中的水泥含量。反过来，这减少了物理材料的二氧化碳排放，所需的水泥更少，并且运输材料所需的车辆更少。
智能技术也正在考虑中，以便石墨烯可以像在黄金上看到的印记一样进行日期标记。使用传感器技术，可以收集混凝土结构的实时数据，包括其历史，并提供恶化等情况的高级警告。“随着石墨烯传感器的进步，我们正在研究它们在数字阅读器中的使用，以允许材料的实时反馈，以便我们可以潜在地监测水泥化学结构的变化，”Atomi首席执行官Jason Laing解释说。
海代尔首席执行官Keith Broadbent在评论合作伙伴关系时表示：“海代尔和阿托米自2021年以来一直在合作，在生物医学领域提供功能化纳米材料。先进材料的可能性是如此多样化，启动这个项目是很棒的，有可能使一个越来越多地寻求替代材料以改善产品和减少二氧化碳排放的行业受益。
Atomi的项目负责人Simon Sokel主任补充说：“建筑行业正在努力减少二氧化碳排放，我们相信我们正在生产的混凝土和其他建筑材料将产生巨大的影响。
希望海代尔和阿托米之间的项目成果能够在适当的时候纳入“混凝土零”倡议的工作。
本文来自Haydale，本文观点不代表石墨烯网立场，转载请联系原作者。
