Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Sử dụng các chai nhựa chiếu xạ để tạo ra một loại bê tông mới chắc hơn (06/11/2017)

Một nhóm sinh viên tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát hiện ra kỹ thuật thông minh sử dụng các chai nhựa chiếu xạ để tạo ra một loại bê tông mới chắc hơn 20% bê tông thường.

Nhóm nghiên cứu bước đầu đã khám phá ra phương thức giảm phát thải các bon từ ngành công nghiệp bê tông, chiếm 4,5% phát thải CO2 do con người tạo ra trên toàn cầu. Hướng nghiên cứu của các tác giả là tái chế khối lượng lớn nhựa đổ vào bãi chôn rác mỗi năm và sử dụng để cải thiện hoạt động sản xuất bê tông. Trước đây đã từng có một nghiên cứu khác trộn nhựa vào xi măng nhưng không thành công do nhựa làm suy yếu bê tông.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã cho nhựa tiếp xúc với bức xạ gamma để bê tông chắc hơn. Sau đó, nhựa bức xạ đã trở thành điểm kết nối điện và trộn xi măng. Kết quả là bê tông đã tăng 20% độ chắc chắn so với bê tông được sản xuất không có nhựa chiếu xạ.

Kunal Kupwade-Patil, một trong các nhà khoa học của dự án cho biết: "Chúng tôi đã quan sát thấy trong các thông số của chương trình thử nghiệm, liều bức xạ càng cao thì bê tông càng chắc. Do đó, cần nghiên cứu thêm để điều chỉnh hỗn hợp và tối ưu hóa quy trình bằng cách chiếu xạ để cho có kết quả tốt nhất".

Quan sát bê tông được làm từ nhựa bằng kính hiển vi điện tử tán xạ ngược và chụp cắt lớp vi cấu trúc tia X, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng độ kết tinh của bê tông về cơ bản đã thay đổi để trở nên đậm đặc hơn nhờ bổ sung nhựa bức xạ. Điểm cần lưu ý là sản phẩm cuối cùng không chứa bất kỳ chất phóng xạ nào.

Michael Short, Phó giáo sư về Khoa học và Hạt nhân cho rằng: "Không có phóng xạ tồn dư từ loại hình chiếu xạ này. Nếu bạn đưa thứ gì đó vào trong lò phản ứng và chiếu xạ bằng các neutron, nó trở thành phóng xạ. Nhưng tia gamma là một loại bức xạ khác, trong hầu hết các trường hợp, không để lại dấu vết của bức xạ".

Dù nhựa chiếu xạ chỉ chiếm 1,5% hỗn hợp bê tông, nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng trên quy mô toàn cầu, điều này vẫn sẽ tác động lớn đến phát thải cacbon, cũng như giảm chôn lấp nhựa và tạo ra sản phẩm bê tông chắc hơn. Khả năng giảm toàn bộ phát thải từ quá trình này vẫn đang bị hoài nghi do nhóm nghiên cứu không đề cập đến mức năng lượng (hoặc khí thải cacbon) được sử dụng cho tái chế và chiếu xạ nhựa.

Nguồn: NASATI