Сегодня 23 июля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
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.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Я был вынужден купить это»: спустя 17 лет в Steam вышла та самая «Месть боксёра» 47 мин.
«Спортивная игра, каких сейчас не делают»: ветераны Electronic Arts анонсировали баскетбольную аркаду The Run: Got Next в духе NBA Street 3 ч.
Amazon вот-вот выпустит платную Alexa с ИИ — она должна компенсировать убытки от устройств Echo 4 ч.
Microsoft подтвердила, когда Call of Duty: Modern Warfare 3 появится в Game Pass 4 ч.
Spotify достигла 246 млн платных подписчиков и превзошла прогнозы Уолл-стрит 5 ч.
Adobe добавила больше ИИ-функций в Illustrator и Photoshop 5 ч.
Новый трейлер раскрыл дату выхода Zoochosis — хоррора в духе «Нечто», но про зоопарк с животными-мутантами 5 ч.
Еженедельный чарт Steam: российская средневековая стратегия Norland стартовала в топ-10, а No Man’s Sky взлетела на четвёртое место 6 ч.
Слухи: Microsoft задумалась о добавлении в Game Pass более дешёвого и доступного тарифа, чем Ultimate 6 ч.
США одобрили запуск спотовых ETF на Ethereum — торги начинаются уже сегодня 8 ч.