ساخت نوع جدیدی از سیمان که هم می‌تواند خانه بسازد و هم ده‌ها لامپ را روشن کند

نسل جدید سیمان که توسط محققان دانمارکی و چینی توسعه یافته است، نه تنها برای ساخت و ساز، بلکه به لطف باکتری‌هایی که درون آن زندگی می‌کنند، می‌تواند برق نیز تولید کند.

ویژگی‌های ساختاری و ترکیبی بزرگ‌شده‌ی «سیمان زنده» - عکس: CRPS

اخیراً، گروهی از دانشمندان دانشگاه آرهوس (دانمارک) و دانشگاه چونگ‌کینگ جیائوتونگ (چین) با موفقیت باکتری Shewanella oneidensis را در سیمان سخت جاسازی کردند و یک "ماده هیبریدی بین باکتری و سیمان" ایجاد کردند.

این «سیمان زنده» نه تنها به پشتیبانی از ساختمان‌ها کمک می‌کند، بلکه به عنوان یک سیستم ذخیره انرژی «قابل شارژ» نیز عمل می‌کند.

طبق گزارش IFLScience در ۱۵ سپتامبر، این پیشرفت، آینده‌ای را رقم می‌زند که در آن مصالح ساختمانی شهری می‌توانند انرژی مورد نیاز انسان‌ها را تأمین کنند.

سیمان زنده با اضافه کردن پودر سولفات سدیم (الکترولیتی که از باکتری‌ها پشتیبانی می‌کند) به سیمان و سپس اضافه کردن باکتری‌های رقیق‌شده در آب دیونیزه استریل ساخته می‌شود. مخلوط سیمان در قالب ریخته شده و به مدت ۲۴ ساعت در دمای اتاق قرار می‌گیرد.

شوانلا اونیدنسیس یک باکتری الکترواکتیو است که قادر به ایجاد شبکه‌ای از ذرات باردار الکتریکی برای ذخیره و آزادسازی انرژی است.

این سیمان زنده چگالی انرژی ۱۷۸.۷ وات ساعت بر کیلوگرم دارد. برای درک بهتر این موضوع، یک لامپ LED معمولی ۴ تا ۱۸ وات برق مصرف می‌کند. بنابراین، یک کیلوگرم سیمان زنده می‌تواند تا ۴۴ LED را روشن کند - مقدار بسیار زیادی انرژی که توسط باکتری‌های میکروسکوپی تولید می‌شود.

پس از ۱۰،۰۰۰ چرخه انرژی، سیمان همچنان ۸۵٪ از ظرفیت خود را حفظ کرد که نشان‌دهنده پتانسیل استفاده طولانی‌مدت است.

با این حال، از آنجا که این ماده «زنده» است، احتمال مرگ باکتری‌ها وجود دارد. بنابراین، تیم تحقیقاتی از کانال‌های کوچکی در داخل سیمان برای تأمین مواد مغذی برای باکتری‌ها استفاده کردند و توانستند آنها را به ۸۰٪ از ظرفیت اصلی خود بازگردانند.

این باتری‌ها نسبت به باتری‌های معمولی گام بزرگی به جلو هستند، زیرا قابل شارژ هستند و حاوی فلزات سنگین سمی نیستند و همین امر آنها را سازگارتر با محیط زیست می‌کند.

علاوه بر این، سیمان خام هنوز هم می‌تواند انرژی را در دمای اتاق (20 تا 33 درجه سانتیگراد) و دمای صفر درجه سانتیگراد فراهم کند.

این تیم می‌گوید این فناوری می‌تواند در سازه‌های ساختمانی مانند دیوارها، پی‌ها یا پل‌ها ادغام شود و همچنین می‌تواند به تأمین مقداری از انرژی مشابه پنل‌های خورشیدی کمک کند.

اگرچه این ایده جالب است، اما سیمان زنده هنوز برای استفاده در سایت‌های ساختمانی آماده نیست. قلیائیت طبیعی سیمان، چالشی برای بقای باکتری‌ها ایجاد می‌کند و عملکرد میکروارگانیسم‌های الکتروفعال به شدت به محیط وابسته است.

این تیم روی راه‌حل‌های ممکن مانند ایجاد گونه‌های باکتریایی قوی‌تر و تنظیم تخلخل سیمان برای ارائه تغذیه بهتر تمرکز دارد.

این مطالعه در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده است .

پنجشنبه آنه

منبع: https://tuoitre.vn/tao-ra-loai-xi-mang-moi-vua-xay-nha-vua-co-the-thap-sang-hang-chuc-bong-den-20250916113738163.htm