реклама
Новости Hardware

В США придумали бетон с фазовым переходом — он растапливает снег и лед без соли и реагентов

В странах с холодным климатом вопросы уборки снега и льда с транспортных магистралей — это постоянная и крайне дорогостоящая проблема. В США на очистку дорог зимой ежегодно тратится свыше $2,3 млрд. И это не считая последствий аварий, часто с трагическим концом. Учёные из Пенсильвании создали незамерзающее дорожное покрытие, которое с помощью эффекта фазового перехода могло бы самостоятельно разогреваться и освобождаться от снега и льда.

 Источник изображения: Drexel University

Источник изображения: Drexel University

В качестве присадки к бетону для заливки дорог исследователи из Дрексельского университета (Drexel University) использовали парафин. Это получаемое из нефти органическое соединение способно выделять тепло при переходе из жидкого состояния в твёрдое. Тем самым парафин в составе бетона должен разогревать дорожное покрытие в процессе отвердевания при охлаждении окружающей среды ниже определённой температуры. В идеале — при достижении температуры замерзания воды.

Рядом с парковкой университета учёные залили три плиты со сторонами 76 × 76 см каждая: одну без каких-либо добавок, вторую с микрокапсулами парафина и третью с пористым естественным наполнителем (типа щебня), предварительно выдержанным в парафине. За плитами было установлено видеонаблюдение и слежение с помощью датчиков. Их состояние и состояние снежного покрытия на плитах отслеживалось три года, что позволило сделать далеко идущие выводы.

Выяснилось, что самым эффективным оказалось покрытие с наполнителем, предварительно выдержанным в парафине. Температура такого покрытия плавно снижалась в течение 10 часов, поддерживая в материале плюсовую температуру (от 5,6 °C до 12,8 °C) и не давая образовываться на нём льду и собираться слою снега. Затем материал «перезаряжался» на следующие сутки во время дневного повышения температуры и снова начинал работать после снижения температуры ночью. При затяжном снижении температуры всё это не работает, но в межсезонье и оттепели — вполне, что лучше, чем ничего, когда бетон промерзает, а вода в трещинах начинает пучить покрытие.

Бетон с микрогранулами парафина показал себя хуже. Он выделял тепло в два раза быстрее — примерно за пять часов. Учёные объяснили это тем, что в пористых присадках парафин медленнее переходил из жидкой фазы в твёрдую и дольше отдавал тепло покрытию. Так, переход в твёрдую фазу у парафина в пористых присадках начинался при охлаждении до 3,9 °C, тогда как в виде микрогранул фазовый переход начинался при охлаждении до 5,6 °C. Позже начал работать — отдавал тепло дольше. Это правило позволит повысить эффективность саморазогрева бетона простым способом.

«Мы продемонстрировали, что наш самонагревающийся бетон способен растапливать снег самостоятельно, используя только дневную тепловую энергию окружающей среды — и делать это без помощи соли, лопат или систем подогрева, — говорят авторы исследования. — Этот самонагревающийся бетон подходит для горных и северных регионов США, таких как Северо-Восточная Пенсильвания и Филадельфия, где зимой случаются подходящие циклы нагрева и охлаждения».

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Представлена Midjourney V7 — ИИ-генератор изображений стал идеально понимать запросы и поразил качеством 2 ч.
Соавтор Dishonored «с радостью» бы взялся за Dishonored 3, но есть нюанс 3 ч.
ООН: ИИ уничтожит почти половину рабочих мест к 2033 году 3 ч.
Визг шин, рёв двигателей и атмосфера 90-х: гоночная игра #Drive Rally устремилась к выходу из раннего доступа 5 ч.
Inzoi установила новый рекорд скорости продаж для Krafton— игру раскупают быстрее, чем PUBG 5 ч.
«Буду плакать слезами счастья»: датамайнеры Apex Legends заявили, что Titanfall 3 жива и выйдет в 2026 году 7 ч.
ИИ впервые стал студентом вуза — Венский университет прикладного искусства зачислил систему Flynn 7 ч.
Бенчмарк MLPerf показал, что ускорители AMD Instinct не уступают NVIDIA H200 7 ч.
Россия заняла четвёртое место по размеру аудитории в Kingdom Come: Deliverance 2, хотя игра в стране даже не продаётся 8 ч.
Трамп заявил, что сделка с TikTok близка к заключению, и тарифы могут пригодиться в переговорах с Китаем 11 ч.
Российская компания iRU начала выпускать материнские платы для процессоров AMD и Intel 10 мин.
Тайваньский производитель серверов Wistron инвестирует $50 млн в производство в США на фоне новых тарифов Дональда Трампа 34 мин.
Китайская Loongson анонсировала восьмиядерный процессор для ноутбуков с поддержкой 4K и PCIe 3.0 37 мин.
Испанская Sateliot привлекла €70 млн европейских инвесторов на спутниковый Интернет вещей 46 мин.
Каждый пятый проданный в России в этом году смартфон выпустила Xiaomi, но заработала больше всех Apple 2 ч.
В Европе установили самый мощный в мире ветрогенератор — мощностью 21,5 МВт и диаметром 276 м 3 ч.
McLaren заполучила арабские инвестиции и скоро может прийти к выпуску электромобилей 3 ч.
Российские операторы получат низкие частоты для 5G не раньше 2029 года — сейчас диапазон занят телевещателями 3 ч.
Рост российского рынка IT встал на паузу — заказчики ждут возвращения зарубежных разработчиков 4 ч.
G.Skill представила самые быстрые в мире 64-Гбайт модули памяти для ПК 4 ч.