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Nanotechnologie zur Verstärkung von Beton

24.02.2022

Amerikanische Wissenschaftler haben eine nanotechnologische Versiegelung synthetisiert, die Beton erheblich festigen kann.

Forscher der University of Washington haben das Problem der Festigkeit von Beton gelöst, der zum Bau und zur Verstärkung verschiedener Gebäude verwendet wird. Ingenieure wandten sich Nanomaterialien zu, dank denen sie die Qualitätsmerkmale von Beton verbessern und eine superstarke Mischung für den Bau herstellen konnten.

Experten sagten, dass die Zerstörung von Betonkonstruktionen aus zwei Gründen auftritt: aufgrund der Einwirkung von Feuchtigkeit und des Einflusses verschiedener Salze.

Die Autoren der Studie verwendeten zwei Nanomaterialien – Graphenoxid und Montmorillonit-Nanoclay – die einem herkömmlichen Dichtungsmittel auf Silikonbasis zugesetzt wurden.

Unter Laborbedingungen war die resultierende Mischung stärker als Beton: Die wasserabweisenden Eigenschaften stiegen um 75%, der Schutz gegen Salze um 44%.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Hauptrisikofaktor für Spielsucht 07.05.2024

Computerspiele werden bei Teenagern zu einer immer beliebteren Unterhaltungsform, die damit verbundene Gefahr einer Spielsucht bleibt jedoch ein erhebliches Problem. Amerikanische Wissenschaftler führten eine Studie durch, um die Hauptfaktoren zu ermitteln, die zu dieser Sucht beitragen, und um Empfehlungen für ihre Vorbeugung abzugeben. Über einen Zeitraum von sechs Jahren wurden 385 Teenager beobachtet, um herauszufinden, welche Faktoren sie für eine Spielsucht prädisponieren könnten. Die Ergebnisse zeigten, dass 90 % der Studienteilnehmer nicht von einer Sucht bedroht waren, während 10 % spielsüchtig wurden. Es stellte sich heraus, dass der Schlüsselfaktor für die Entstehung einer Spielsucht ein geringes Maß an prosozialem Verhalten ist. Jugendliche mit einem geringen Maß an prosozialem Verhalten zeigen kein Interesse an der Hilfe und Unterstützung anderer, was zu einem Verlust des Kontakts zur realen Welt und einer zunehmenden Abhängigkeit von der virtuellen Realität durch Computerspiele führen kann. Basierend auf diesen Ergebnissen, Wissenschaftler ... >>

Verkehrslärm verzögert das Wachstum der Küken 06.05.2024

Die Geräusche, die uns in modernen Städten umgeben, werden immer durchdringender. Allerdings denken nur wenige Menschen darüber nach, welche Auswirkungen dieser Lärm auf die Tierwelt hat, insbesondere auf so empfindliche Tiere wie Küken, die noch nicht aus ihren Eiern geschlüpft sind. Aktuelle Forschungsergebnisse bringen Licht in diese Frage und weisen auf schwerwiegende Folgen für ihre Entwicklung und ihr Überleben hin. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Verkehrslärm bei Zebraküken zu ernsthaften Entwicklungsstörungen führen kann. Experimente haben gezeigt, dass Lärmbelästigung das Schlüpfen der Küken erheblich verzögern kann und die schlüpfenden Küken mit einer Reihe gesundheitsfördernder Probleme konfrontiert sind. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die negativen Auswirkungen der Lärmbelästigung auch auf die erwachsenen Vögel übergreifen. Reduzierte Fortpflanzungschancen und verringerte Fruchtbarkeit weisen auf die langfristigen Auswirkungen von Verkehrslärm auf die Tierwelt hin. Die Studienergebnisse unterstreichen den Bedarf ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Laser-Abfangjäger werden die Erde vor Asteroiden schützen 02.04.2012

Ingenieure der University of Strathclyde in Glasgow entwickeln eine innovative Lasertechnologie zur Bekämpfung der Bedrohung durch Asteroiden. Forscher haben die Möglichkeit entdeckt, mit einer Gruppe relativ kleiner Satelliten, die mit Lasern bewaffnet sind, Asteroiden abzulenken, deren Flugbahn die Erde schneidet. Eine Verbindung von Laser-Abfangjägern löst das Problem des starken Aufpralls auf einen kleinen oder mittelgroßen Asteroiden ohne den Einsatz eines riesigen Raumfahrzeugs.

Wissenschaftler schlagen vor, einen kleinen Satelliten mit einem hochenergetischen Laser, der von Sonnenkollektoren angetrieben wird, zum Asteroiden zu schicken. Je nach Geschwindigkeit und Größe des Asteroiden können ein bis Dutzende Satelliten eingesetzt werden, was das Anti-Asteroiden-Abwehrsystem recht flexibel macht. Bisher steckt die Entwicklung leistungsfähiger Weltraumlaser noch in den Kinderschuhen. Das Militär hat hier die größten Erfahrungen gesammelt, obwohl bisher keine leistungsstarken Hochenergielaser als Weltraumwaffen eingesetzt wurden.

Lange Zeit glaubte man, die Flugbahn eines Asteroiden mit einem Laserstrahl nicht effektiv verändern zu können. Ja, zunächst heizt ein starker Strahl die Oberfläche des Asteroiden auf, was zu einer Gas- und Staubwolke führt, die einen Strahlschub erzeugt. Diese Wolke sollte jedoch den Strahl streuen und seine Wirksamkeit verringern. Labortests an der University of Strathclyde haben jedoch gezeigt, dass die Störungen durch die Gas- und Staubfahne geringer sind als erwartet und der Laser lange arbeiten kann.

Kleine Laser-Abfangjäger sind viel einfacher und schneller herzustellen als ein riesiges Schiff mit einem Multi-Megawatt-Laser. Gleichzeitig ist der Einsatz einer mit Hochenergielasern ausgestatteten Satellitenflotte eine zuverlässigere Lösung. Selbst wenn ein oder mehrere Satelliten ausfallen, funktioniert der Rest weiter und die Größe der Konstellation kann schnell wiederhergestellt werden.

Eine weitere ebenso wichtige Anwendung von Laser-Abfangjägern kann die Reinigung der erdnahen Umlaufbahn von Trümmern sein, deren Menge ständig zunimmt. Heute gibt es so viel Trümmer im Orbit, dass wir in absehbarer Zukunft möglicherweise auf den Kessler-Effekt stoßen werden, wenn die Verschmutzungsdichte im Weltraum so hoch wird, dass Kollisionen zwischen Trümmern die Menge an Trümmern und neue Kollisionen exponentiell erhöhen. Infolgedessen kann dies der Menschheit für viele Jahre den Weg ins All versperren. Heute gibt es trotz der kontinuierlichen Überwachung großer Trümmer keine Technologie, um sie zu zerstören. Laser-Abfangjäger könnten diese Funktion übernehmen.

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