麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)納米炭黑導(dǎo)電發(fā)熱水泥
按體積計(jì)算，混凝土是地球上僅次于水使用最多的物質(zhì)，這就是為什么任何可以改善它的措施都會(huì)帶來(lái)重大影響。現(xiàn)在，研究人員正在試圖利用納米炭黑使其導(dǎo)電從而為其打開(kāi)許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。
混凝土是我們?nèi)藖?lái)用來(lái)建造城市的主要材料之一，但圍繞它的大多數(shù)創(chuàng)新都集中在提高其承載性能、防止開(kāi)裂、在固化過(guò)程中增加碳捕捉能力及使其生產(chǎn)更加環(huán)保。
然而麻省理工學(xué)院混凝土可持續(xù)性中心(CSHub)和法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心(CRNS)的研究人員卻試圖為混凝土添加一個(gè)不同的特性：導(dǎo)電性。
在過(guò)去幾年時(shí)間里，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)一直在研究如何讓混凝土適合于一些新的應(yīng)用如加熱、電磁屏蔽和能量存儲(chǔ)。
研究人員通過(guò)將高導(dǎo)電性納米炭材料（碳納米纖維、納米管、納米炭黑和氧化石墨烯）引入到混合物中以制備出大量非均相水泥復(fù)合材料樣品并觀察其產(chǎn)生的電性能。
雖然這種類型的研究并不新鮮，但這項(xiàng)新研究的首席研究員NancySoliman指出，在這個(gè)項(xiàng)目中，一個(gè)主要的焦點(diǎn)是選擇一種便宜且易于大規(guī)模生產(chǎn)的納米碳材料。
混凝土本身就是一種絕緣體，但研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在水泥混合物中加入體積為4%的納米炭黑顆粒，得到的樣品能擁有攜帶電流的能力。另外，納米炭黑或納米粉是一種無(wú)污染材料，其已被用于塑料、涂料、油墨、土壤肥料和電子產(chǎn)品。
另一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是，當(dāng)施加低至5伏的電壓可以將水泥樣品的溫度提高到41攝氏度。由于它能提供均勻的熱量分布，這為室內(nèi)地板采暖提供了可能，可以替代傳統(tǒng)的輻射采暖系統(tǒng)。我們知道，傳統(tǒng)系統(tǒng)安裝困難且價(jià)格昂貴。這種導(dǎo)電性水泥還可以應(yīng)用于室外如混凝土路面，以此來(lái)消除在除冰時(shí)使用鹽的需要，而用鹽除冰有一個(gè)弊端--會(huì)損壞混凝土。
編輯：李佳婷
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