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고대 로마 콘크리트를 복원할 수 있습니다.

12.01.2023

Massachusetts Institute of Technology, Harvard University 및 이탈리아와 스위스의 연구실에서 온 연구원 그룹은 오랜 콘크리트 기술을 복구할 수 있었습니다. 엔지니어들은 이 재료가 "뜨거운 혼합" 덕분에 천년을 견뎌 왔다고 믿습니다.

뜨거운 혼합 과정에서 석회 조각은 부서지기 쉬운 나노 입자 구조를 형성하여 콘크리트의 회복 능력을 보장하는 쉽게 부서지고 반응하는 칼슘 공급원을 생성합니다. 콘크리트에 형성된 작은 균열은 넓은 표면적을 가진 석회 조각을 통과합니다. 이 물질은 물과 반응하면 칼슘이 포화된 용액을 형성하는데, 이는 탄산칼슘으로 변해 균열을 빠르게 채운다.

그들의 작업에서 엔지니어들은 고대 콘크리트 샘플에 작고 특징적인 밝은 흰색 밀리미터 규모의 광물 요소가 포함되어 있다는 사실에 주목했습니다. 이 지층은 고대 콘크리트 혼합물의 핵심 구성 요소 중 하나인 석회로 형성됩니다. 이전에 과학자들은 이러한 형성이 혼합물의 품질이 좋지 않은 혼합의 결과라고 믿었습니다.

새로운 연구에 따르면 콘크리트에 자가 치유 능력을 부여하는 것은 바로 이 작은 석회 조각들입니다. 과학자들은 고해상도 이미징 및 화학적 매핑 기술을 사용하여 석회 덩어리를 연구했습니다. 이 연구는 백색 개재물이 실제로 극한의 온도에서 형성된 다양한 형태의 탄산칼슘으로 구성되어 있음을 보여주었습니다.

이전에는 석회가 로마 콘크리트에 첨가될 때 먼저 물과 혼합되어 담금질로 알려진 과정에서 반죽 같은 재료를 형성한다고 생각했습니다. 고온에서 형성된 미량 물질의 존재는 혼합물에서 소석회 대신에 또는 그에 추가하여 생석회를 사용함을 나타냅니다.

이는 고온 혼합 공정에서 가능합니다. 이 과정에서 모든 콘크리트는 고온으로 가열됩니다. 화학 반응의 결과, 화합물의 고온과 관련된 화학 물질이 형성되며 그렇지 않으면 형성되지 않습니다.

고대 기술에 따라 준비된 재료를 사용한 실험은 가설을 확인했습니다. 열간 혼합을 사용하여 만든 콘크리트는 회복 능력과 더 나은 강도를 보여주었습니다. 이 접근 방식은 최신 생산에도 사용할 수 있습니다.

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정원의 꽃을 솎아내는 기계 02.05.2024

현대 농업에서는 식물 관리 과정의 효율성을 높이는 것을 목표로 기술 진보가 발전하고 있습니다. 수확 단계를 최적화하도록 설계된 혁신적인 Florix 꽃 솎기 기계가 이탈리아에서 선보였습니다. 이 도구에는 이동식 암이 장착되어 있어 정원의 필요에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다. 운전자는 조이스틱을 사용하여 트랙터 운전실에서 얇은 와이어를 제어하여 얇은 와이어의 속도를 조정할 수 있습니다. 이 접근 방식은 꽃을 솎아내는 과정의 효율성을 크게 높여 정원의 특정 조건은 물론 그 안에 자라는 과일의 종류와 종류에 대한 개별 조정 가능성을 제공합니다. 다양한 유형의 과일에 대해 2년 동안 Florix 기계를 테스트한 후 결과는 매우 고무적이었습니다. 몇 년 동안 Florix 기계를 사용해 온 Filiberto Montanari와 같은 농부들은 꽃을 솎아내는 데 필요한 시간과 노동력이 크게 감소했다고 보고했습니다. ...>>

고급 적외선 현미경 02.05.2024

현미경은 과학자들이 눈에 보이지 않는 구조와 과정을 탐구할 수 있도록 함으로써 과학 연구에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 다양한 현미경 방법에는 한계가 있으며, 그 중 적외선 범위를 사용할 때 해상도의 한계가 있습니다. 그러나 도쿄 대학의 일본 연구자들의 최근 성과는 미시세계 연구에 새로운 가능성을 열어주었습니다. 도쿄 대학의 과학자들은 적외선 현미경의 기능에 혁명을 일으킬 새로운 현미경을 공개했습니다. 이 첨단 장비를 사용하면 살아있는 박테리아의 내부 구조를 나노미터 규모의 놀라운 선명도로 볼 수 있습니다. 일반적으로 중적외선 현미경은 해상도가 낮다는 한계가 있지만 일본 연구진의 최신 개발은 이러한 한계를 극복했습니다. 과학자들에 따르면 개발된 현미경은 기존 현미경의 해상도보다 120배 높은 최대 30나노미터 해상도의 이미지를 생성할 수 있다고 한다. ...>>

곤충용 에어트랩 01.05.2024

농업은 경제의 핵심 부문 중 하나이며 해충 방제는 이 과정에서 필수적인 부분입니다. 심라(Shimla)의 인도 농업 연구 위원회-중앙 감자 연구소(ICAR-CPRI)의 과학자 팀은 이 문제에 대한 혁신적인 해결책, 즉 풍력으로 작동되는 곤충 공기 트랩을 생각해냈습니다. 이 장치는 실시간 곤충 개체수 데이터를 제공하여 기존 해충 방제 방법의 단점을 해결합니다. 트랩은 전적으로 풍력 에너지로 구동되므로 전력이 필요하지 않은 환경 친화적인 솔루션입니다. 독특한 디자인으로 해충과 익충을 모두 모니터링할 수 있어 모든 농업 지역의 개체군에 대한 완전한 개요를 제공합니다. "적시에 대상 해충을 평가함으로써 우리는 해충과 질병을 모두 통제하는 데 필요한 조치를 취할 수 있습니다"라고 Kapil은 말합니다. ...>>

지구 자기장에 대한 우주 쓰레기의 위협 01.05.2024

우리는 지구를 둘러싼 우주 쓰레기의 양이 증가한다는 소식을 점점 더 자주 듣습니다. 그러나 이 문제를 일으키는 것은 활성 위성과 우주선뿐만 아니라 오래된 임무에서 발생한 잔해이기도 합니다. SpaceX와 같은 회사에서 발사하는 위성의 수가 증가하면 인터넷 발전의 기회가 생길 뿐만 아니라 우주 보안에 심각한 위협이 됩니다. 전문가들은 이제 지구 자기장에 대한 잠재적인 영향에 관심을 돌리고 있습니다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 조나단 맥도웰(Jonathan McDowell) 박사는 기업들이 위성군을 빠르게 배치하고 있으며 향후 100년 안에 위성 수가 000개까지 늘어날 수 있다고 강조합니다. 이러한 우주 위성 함대의 급속한 발전은 지구의 플라즈마 환경을 위험한 잔해로 오염시키고 자기권의 안정성을 위협할 수 있습니다. 사용한 로켓의 금속 파편은 전리층과 자기권을 교란시킬 수 있습니다. 이 두 시스템 모두 대기를 보호하고 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. ...>>

벌크 물질의 고형화 30.04.2024

과학의 세계에는 꽤 많은 미스터리가 있는데, 그 중 하나는 벌크 재료의 이상한 거동입니다. 그들은 고체처럼 행동하다가 갑자기 흐르는 액체로 변할 수 있습니다. 이 현상은 많은 연구자들의 관심을 끌었고, 우리는 마침내 이 미스터리를 푸는 데 가까워질 수 있습니다. 모래시계 속의 모래를 상상해 보세요. 일반적으로 자유롭게 흐르지만 어떤 경우에는 입자가 막히기 시작하여 액체에서 고체로 변합니다. 이러한 전환은 의약품 생산에서 건설에 이르기까지 많은 분야에 중요한 영향을 미칩니다. 미국의 연구자들은 이 현상을 설명하고 이를 이해하는 데 더 가까워지려고 시도했습니다. 이번 연구에서 과학자들은 폴리스티렌 구슬 봉지에서 얻은 데이터를 사용하여 실험실에서 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들은 이 세트 내의 진동이 특정 주파수를 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 이는 특정 유형의 진동만 재료를 통해 이동할 수 있음을 의미합니다. 받았다 ...>>

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그래핀에 흐르는 전자의 점성 액체 06.03.2023

처음으로 과학자들은 나노미터 해상도에서 그래핀 전자의 "액체 흐름"을 직접 측정했습니다.

University of Wisconsin-Madison의 물리학자들은 전자 흐름이 전도체 내부에서 간섭을 만났을 때 어떻게 점성 액체의 아날로그로 변하는지 관찰했습니다.

그래핀은 벌집 모양으로 배열된 XNUMX차원 원자 두께의 탄소 소재입니다. 전자가 실질적으로 저항을 느끼지 않는 순수한 전기 전도체입니다. 실험을 위해 연구원들은 제어된 거리에 그래핀에 장애물을 추가한 다음 이를 통해 전류를 인가했습니다.

"이 연구에서 우리는 불순물 주변에서 전하가 어떻게 흐르는지 보여주고 실제로 이 불순물이 어떻게 전류를 차단하고 저항을 일으키는지 봅니다. 이전에는 가스 전자 흐름과 액체 전자 흐름을 구별하기 위해 수행되지 않았습니다."라고 대학원생인 Zak Krebs는 말합니다. 위스콘신 물리학과 University of Wisconsin-Madison 및 연구 공동 저자

이 연구는 절대 영도에 가까운 온도에서 그래핀의 전자가 기체처럼 행동한다는 것을 보여주었습니다. 전자는 모든 방향으로 움직이고 서로 상호작용하는 것보다 더 자주 충돌합니다. 이 상황에서 저항은 더 높고 전자 흐름은 상대적으로 비효율적이라고 저자는 지적합니다.

반대로 더 높은 온도(약 77K 또는 -196°C)에서는 전자가 서로 상호 작용하기 시작하여 결과적으로 점성(뉴턴) 유체처럼 움직이기 시작합니다. 이 과정은 바위 주위를 흐르는 강과 비슷합니다. 동시에 그래핀의 저항은 더 낮고 전자 흐름은 더 효율적입니다. 물리학자들은 장애물 사이의 거리에 관계없이 전압 강하가 77K보다 4K에서 훨씬 낮다는 것을 발견했습니다.

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