Un nuovo più verde, il calcestruzzo più resistente e durevole realizzato con il meraviglioso materiale grafene potrebbe rivoluzionare il settore delle costruzioni.

Gli esperti dell'Università di Exeter hanno sviluppato una nuova tecnica pionieristica che utilizza la tecnologia della nanoingegneria per incorporare il grafene nella tradizionale produzione di calcestruzzo.

Il nuovo materiale composito, che è più del doppio e quattro volte più resistente all'acqua rispetto ai calcestruzzi esistenti, può essere utilizzato direttamente dall'industria delle costruzioni nei cantieri. Tutti i campioni di calcestruzzo testati sono conformi agli standard di costruzione britannici ed europei.

In modo cruciale, il nuovo materiale concentrato rinforzato con grafene ha anche ridotto drasticamente l'impronta di carbonio dei metodi convenzionali di produzione del calcestruzzo, rendendolo più sostenibile e rispettoso dell'ambiente.

Il team di ricerca insiste sul fatto che la nuova tecnica potrebbe aprire la strada ad altri nanomateriali da incorporare nel calcestruzzo, e così modernizzare ulteriormente l'industria delle costruzioni in tutto il mondo.

La ricerca è pubblicata sulla rivista Materiali funzionali avanzati , di lunedi, 23 aprile 2018.

Professoressa Monica Craciun, coautore del documento e dal dipartimento di ingegneria di Exeter, ha dichiarato:"Le nostre città affrontano una crescente pressione dalle sfide globali sull'inquinamento, urbanizzazione sostenibile e resilienza a eventi naturali catastrofici, fra gli altri.

"Questo nuovo materiale composito è un assoluto punto di svolta in termini di rinforzo del calcestruzzo tradizionale per soddisfare queste esigenze. Non solo è più forte e più durevole, ma è anche più resistente all'acqua, rendendolo particolarmente adatto per la costruzione in aree che richiedono lavori di manutenzione e sono di difficile accesso.

"Eppure, forse ancora più importante, includendo il grafene possiamo ridurre la quantità di materiali necessari per realizzare il calcestruzzo di circa il 50%, portando a una significativa riduzione di 446 kg/tonnellata delle emissioni di carbonio.

"Questa gamma senza precedenti di funzionalità e proprietà scoperte è un passo importante nell'incoraggiare un più sostenibile, edilizia rispettosa dell'ambiente in tutto il mondo."

Il lavoro precedente sull'utilizzo delle nanotecnologie si è concentrato sulla modifica dei componenti esistenti del cemento, uno degli elementi principali della produzione di calcestruzzo.

Nel nuovo studio innovativo, il team di ricerca ha creato una nuova tecnica incentrata sulla sospensione del grafene atomicamente sottile in acqua ad alta resa e senza difetti, a basso costo e compatibile con i moderni, requisiti di produzione su larga scala.

Dimitar Dimov, l'autore principale e anche dall'Università di Exeter ha aggiunto:"Questa ricerca innovativa è importante in quanto può essere applicata alla produzione e alle costruzioni su larga scala. L'industria deve essere modernizzata incorporando non solo la produzione fuori sede, ma anche nuovi materiali innovativi.

"Trovare modi più ecologici per costruire è un passo avanti cruciale nella riduzione delle emissioni di carbonio in tutto il mondo e quindi aiuta a proteggere il nostro ambiente il più possibile. È il primo passo, ma un passo cruciale nella giusta direzione per rendere il settore delle costruzioni più sostenibile per il futuro".

La carta, Compositi grafene-calcestruzzo nanoingegnerizzati ad altissime prestazioni per applicazioni multifunzionali, è pubblicato sulla rivista Materiali funzionali avanzati .