На территории Америки примерно один из каждых восьми километров шоссе и главной дороги находится в довольно-таки плохом состоянии. Данная проблема ещё сильней усугубляется в более холодных штатах, где влага и, прежде всего, соль ускоряют износ дорожного покрытия и асфальта. Именно по этой причине группа исследователей из Вашингтонского государственного университета считает, что наноматериалы, такие как оксид графена, могут существенно помочь защитить бетонную инфраструктуру от непогоды и, как следствие, быстрого разрушения. Многие государственные транспортные ведомства используют местные герметики для защиты мостов и других бетонных конструкций от последствий таяния снега, дождя и соли.
Данные меры, в целом, действительно могут помочь, но, как это часто бывает с влажностью, это проигрышная битва. В связи с этим вышеназванная команда исследователей обнаружила, что они могут добавлять наноматериалы, в частности, оксид графена и наноглину монтмориллонита, в коммерческий герметик на основе силикона для того, чтобы в итоге сделать микроструктуру бетона куда более плотной, тем самым затрудняя проникновение через неё воды. Данный «наногерметик» уже помог защитить их образцы от физического и химического воздействия солей против обледенения.
Сравнив свой новый герметик с различными коммерческими вариантами, они обнаружили, что их собственная разработка на 75% лучше отталкивает воду, а также 44% лучше защищает от соли. И кстати, сделали они данный герметик на основе воды, а не органического растворителя. Это означает, что конечный продукт также является и более безопасным в использовании и менее вреден для окружающей среды. Обычно герметики на водной основе не работают так же хорошо, как их органические аналоги, но наноматериалы, которые использовала команда Вашингтонского государственного университета, помогли сгладить разрыв в производительности. «Бетон, несмотря на то, что он кажется твёрдым камнем, по своей сути представляет собой губку, если смотреть на него под микроскопом.
Это очень пористый, негомогенный композитный материал», — сказал ведущий исследователь проекта, профессор Сяньмин Ши. По его словам, если вы можете сохранить материал сухим, большинство проблем с его долговечностью исчезнут. И к бетону это относится в самой полной мере. По сравнению с подавляющим большинством исследовательских проектов, связанных с использованием наноматериалов, данная разработка выглядит так, как будто у неё действительно имеется шанс выйти за пределы лаборатории. Где-то в ближайшие два года команда профессора Сяньмина Ши планирует работать либо с университетом, либо с городом Пуллман, чтобы протестировать герметик в реальных условиях.
