Die Studie im Zusammenhang mit der Forschung – Multifunctional Nanogenerator-Integrated Metamaterial Concrete Systems for Smart Civil Infrastructure wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Fortgeschrittene Werkstoffe.
Laut Forschern wird die Verwendung von Beton im Bauwesen seit Hunderten von Jahren seit seiner ursprünglichen Entstehung durch die alten Römer verfolgt. „Die massive Verwendung von Beton in unseren Infrastrukturprojekten impliziert die Notwendigkeit, eine neue Generation von Betonmaterialien zu entwickeln, die wirtschaftlicher und umweltverträglicher sind und dennoch fortschrittliche Funktionalitäten bieten“, sagte Amir Alavi, Assistenzprofessor für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Universität und der Autor der Studie, in einer Pressemitteilung. Das Team plant, diese Ziele zu erreichen, indem es ein Metamaterial-Paradigma in die Entwicklung von Baumaterialien für fortgeschrittene Anwendungsszenarien einführt.
Das Material bietet Komprimierbarkeit und Energiegewinnungsfähigkeit
Das Material besteht aus verstärkten „auxetischen Polymergittern eingebettet in eine leitfähige Zementmatrix“. Nach Angaben des Teams induziert ein solches Design bei mechanischer Auslösung eine Kontaktelektrisierung zwischen den Schichten, die durch Graphitpulver, das als Elektrode im System dient, weiter verstärkt wird.
Studien haben gezeigt, dass sich das Material unter Druck um bis zu 15 % komprimieren und 330 μW Leistung erzeugen kann. Forscher behaupten, dass das Projekt das erste Verbundmaterial liefert, das Eigenschaften wie Kompressibilität und Energiegewinnungsfähigkeiten aufweist.
