عجينة أسمنتية مستوحاة من العظام البشرية أقوى خمس مرات من الخرسانة التقليدية.. تمكن باحثون في جامعة برينستون الأمريكية من تطوير نوع جديد من العجينة الأسمنتية التي تتفوق قوتها على الخرسانة التقليدية بأكثر من خمس مرات.
هذه العجينة مستوحاة من بنية العظم البشري، وتتميز بمقاومتها العالية للتشقق، مما يعزز متانة المباني بشكل كبير.. صحيفة السعودي اليوم يعرض لكم التفاصيل كاملة
قوة العجينة الأسمنتية الجديدة وتفوقها على الخرسانة التقليدية
استعان الباحثون بالطبيعة كمصدر إلهام، ودرسوا العظام القشرية التي تدعم وزن الجسم وتقاوم الكسور واستلهم الباحثون تصميم هذه المادة من خصائص العظام البشرية، ابتكر الفريق عجينة أسمنتية، حيث ابتكروا عجينة أسمنتية تتفوق بخمس مرات على المواد التقليدية من حيث المتانة. هذه العجينة مصممة لمقاومة التشققات وتعزيز الصلابة الهيكلية.
مقاومة التشقق وتحمل الإجهاد المستوحى من العظم القشري البشري
تشير الدراسة المنشورة في مجلة Advanced Materials إلى أن هذا النوع من الأسمنت يعتمد على بنية العظم القشري البشري، الطبقة الخارجية لعظم الفخذ. تهدف هذه البنية إلى توزيع تأثير الضرر بشكل آمن ومنع الانهيارات المفاجئة.
تقنية مستوحاة من الطبيعة الهيكل الأنبوبي للعظام البشري
استلهم الباحثون تصميمهم من الطبيعة، حيث درست الفريق العظام القشرية التي تتميز بوجود أنابيب بيضاوية الشكل تعرف بوحدات العظم. هذه الأنابيب تساعد في منع تشكل الشقوق وتبطئ انتشارها، مما يمنح الهياكل متانة أكبر ويزيد من مقاومة المواد.
آلية فريدة للحد من التصدع الكارثي:
تعتبر الآلية الجديدة التي يتحكم بها الباحثون في انتشار الشقوق مبتكرة، حيث تتيح هذه البنية تأخير انتشار التشققات ومنع التصدعات الكارثية. وهذا يساهم في جعل المادة أكثر قوة وصموداً ضد الأضرار التدريجية مقارنةً بالتقنيات التقليدية التي تستخدم البلاستيك أو الألياف لتعزيز الأسمنت.
إمكانية التوسع في تطبيق العجينة الأسمنتية الجديدة:
قام الفريق بتطوير إطار لتقييم درجة اضطراب بنية العجينة الأسمنتية، مما يجعل المادة قابلة للتطوير للاستخدام على نطاق واسع. ويعتقد الباحثون أن هذا التقدم يمكن أن يؤدي إلى إنشاء مواد بناء أكثر مرونة، وقد تُستخدم تقنيات مماثلة لتعزيز متانة مواد هشة أخرى.
هذا الابتكار يعيد تعريف مفهوم المتانة في مجال البناء، مما يوفر حلاً قوياً وطبيعياً مستوحى من جسم الإنسان. من المتوقع أن يسهم هذا النوع من العجينة الأسمنتية في تعزيز أمان المباني والمرافق حول العالم، مع إمكانية تطبيقه على مواد أخرى هشة.
