סיקור מקיף

קונכיות סינתטיות עשויות גיר ופולימר

מדענים יצרו מבני-קונכייה מלאכותיים מתערובת של גיר וכוסות חד-פעמיות מסוג פוליסטירן – וקיבלו חומר נוקשה חדש שיוכל להפוך בתים ומשרדים לברי-קיימא יותר.

קונכיה
קונכיה
צוות של כימאים ומדעני-חומרים קיבלו השראה מהצדפות המצויות בחופים לשם יצירת חומר מרוכב מרכיבים שונים. השיטה שפותחה תוכל לשמש להכנת חומרים קראמיים בעלי עמידות גבוהה בפני סדקים שיוכלו בעתיד לשמש במוצרי-בנייה עמידים ובתחליפי-עצמות.

ממצאי המחקר, שפורסמו בכתב-העת המדעי Advanced Materials, מגיעים ממדענים מאוניברסיטת מנצ'סטר ואוניברסיטת לידס המדווחים כי הצליחו לחזק את החומר סידן פחמתי (המצוי בטבע כגיר או כאבן סיד) עם חלקיקי פוליסטירן, המשמשים להכנת כוסות שתייה חד-פעמיות. הם פיתחו שיטה יעילה למיזוג גבישי סידן פחמתי עם חלקיקי פוליסטירן ומצאו כי השילוב הופך את החומר לגמיש יותר יחסית לצורה המקורית הפריכה. הם מדווחים כי הפוליסטירן משמש גם כחומר הקשיה המסייע במניעת התפתחותם של סדקים. מדענים הבחינו כבר כי כאשר חומרים מחוזקים נסדקים, הפולימר מתארך בתוככי הסדקים – מנגנון מוכר וידוע לספיגת אנרגיה והגברת החוזק של החומר.

החוקרים אומרים כי השיטה שלהם מאפשרת התאמה וכוונון תכונות החומר באמצעות בחירת חלקיקים בעלי צורות, גדלים והרכבים שונים.

מסביר אחד מהחוקרים: "תכונותיהן המכאניות של קונכיות יכולות להתחרות בחומרים קראמיים מעשה ידי-אדם, המופקים בטמפרטורות ולחצים גבוהים. ההרכב שלהן מסייע לפזר עומס בתוככי המבנה הפנימי ולשלוט בהתפשטות הסדקים.

"סידן פחמתי מהווה את המרכיב העיקרי בגיר, שהינו חומר פריך הנשבר בקלות בהשפעת לחץ עליו. אולם, קונכיות נוקשות ועמידות בפני שברים, וזאת מכיוון שהסידן הפחמתי שבהם משולב עם חלבונים המחברים את הגבישים יחדיו, בדומה ללבנים בקיר, לקבלת חומר חזק ונוקשה יותר.
"החלפנו את הפיתרון של הטבע, המשתמש בחלבונים, בשימוש בפוליסטירן ליצירת מבנה קשיח דמוי-קונכייה בעל תכונות הדומות לאלו הקיימות בטבע.

"למרות שעדיין נדרשים ניסויים ומבדקים נוספים, המחקר שלנו מציג שיטה יעילה להכנת חומרים מרוכבים חדשים וקשיחים מבוססי-גיר בעלי מגוון יישומים אפשריים," מציין החוקר הראשי.

הידיעה מהאוניברסיטה

תגובה אחת

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן