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這里是科學美國人——60秒科學。我是克里斯托弗·因塔利亞塔。
混凝土是世界上使用最廣泛的材料之一。“這種消費模式產生了沉重的生態代價”。魯茲貝赫·沙薩瓦里是萊斯大學的材料科學家。“二氧化碳排放量中有大約5%至10%來自混凝土生產過程。”
他表示，減少排放量的其中一種方法是增加混凝土的強度和韌性。這樣在建設中混凝土的使用量就會減少。但是，要讓混凝土變得更強韌，就要先了解混凝土的缺陷。
所以，沙薩瓦里是和他的團隊研究了雪硅鈣石這種巖石的不足之處。這種巖石可以模擬濕水泥，而濕水泥是混凝土的主要成分。他們發現，如果按照特定結構進行排列，那這種巖石的一些缺陷實際上使這種巖石更加堅韌。這聽起來似乎有悖于常理：缺陷反而成為了一件好事？
“缺陷通常被認為是材料不好的特征。但當涉及到水泥或混凝土等復雜系統時，情況卻并非如此。實際上，這可能是增強韌性或是得到更多好東西的機會。”該研究結果發表在美國化學學會《美國化學會-應用材料與界面期刊上。
沙薩瓦里表示，下一步是優化混凝土的組成，把這些缺陷變為益處。可以改變制造溫度或雜質的混合比例。“因為我們幾乎在世界各地的每座建筑、每坐橋梁、每條公路上都使用混凝土，即使對其性能進行微小的改變就可能對能源消耗、二氧化碳足跡等產生重大的影響。”同時，這也會減少混凝土的使用量。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學。我是克里斯托弗·因塔利亞塔。
譯文為可可英語翻譯，未經授權請勿轉載！
