Selvrensende beton kan få bygninger til at se nye ud

Byggematerialer, der renser sig selv, kan spare enorm tid og arbejde i hjem og virksomheder, samt reducere sygdomsrisikoen i omgivelser som hospitaler. Nu, forskere, der rapporterer i ACS anvendte materialer og grænseflader har lavet en ny type beton, der er stærk, varmeisolerende og lydtæt – og bedst af alt, væsker som mælk og kaffe hopper lige ud af det, tage støvpartikler med.

Naturen kan prale af mange eksempler på selvrensende overflader, fra lotusblade til gekkoers fødder. Vanddråber, der rammer disse superhydrofobe – eller ekstreme vandhadende – overflader kugler op til dråber, hvis overfladen er plan, eller rulle helt af, hvis den vipper, samtidig fjerner støvpartikler og forurenende stoffer. Forskere har forsøgt at introducere disse selvrensende egenskaber til beton ved at tilføje hydrofobe materialer. Imidlertid, overfladebelægninger kan ridse eller slides af over tid, og hydrofobe materialer tilsat bulkbetonen før tørring ofte svækker den.

Xin Xu og kolleger ønskede at udvikle en enkel metode til at lave porøs beton med robuste mekaniske og selvrensende egenskaber, så forskerne tilføjede en olie, en emulgator og en hydrofob siliciumpolymer kaldet polydimethylsiloxan (PDMS) til våd beton. Ved hjælp af emulgatoren, olien dannede mange små dråber, der indeholdt PDMS. Holdet tørrede og opvarmede derefter betonen, fordampning af olien, så PDMS-belagte porer blev efterladt. Den resulterende porøse beton var let, dog mekanisk stærk. Det afviste støvpartikler og væsker, inklusive mælk, øl, soya sovs, kaffe og farvet vand, og kunne nedsænkes i væskerne og fjernes uden at efterlade pletter. Selv med mekanisk slibning, varmebehandling og kemisk eksponering, materialet forblev superhydrofobt. Den porøse beton absorberede også lyde og isolerede mod varmetab, to andre attraktive egenskaber for byggematerialer.