Вы думаете бетон - диэлектрик?

Бетон — самый распространенный строительный материал в мире. Но его можно сделать еще полезнее. Это доказали инженеры из Франции и США, разработавшие рецепт бетона, который проводит электричество и вырабатывает тепло. Они предлагают использовать его для обогрева помещений.

Обычно бетон не проводит электричество, но недавние исследования показали, что сделать его проводящим возможно, если добавить углерод в определенной форме. В данном случае, выбор специалистов Национального центра научных исследований Франции и MIT пал на нанокарбон — дешевый углеродный материал с отличной проводимостью. Достаточно всего 4%, чтобы бетон стал проводить электрический ток — и в результате, отдавать тепло, сообщает New Atlas.

«Джоулев (или резистивный) нагрев вызван взаимодействием движущихся электронов и атомов в проводнике, — сказал Николя Шаню, соавтор исследования. — Ускоренные электроны в электрическом поле обмениваются кинетической энергией каждый раз, когда сталкиваются с атомом, включая вибрацию атомов в решетке, что проявляется в виде тепла и роста температуры в материале».

В ходе испытаний ученые обнаружили, что бетон с нанокарбоном крайне эффективно вырабатывает джоулево тепло. Напряжения всего в пять вольт хватало, чтобы увеличить температуру поверхности образца бетона до 41 °C.

«Эта технология может быть идеальной для обогрева полов в помещениях, — сказал Шаню. — Обычно лучистое отопление достигается с помощью циркуляции горячей воды в трубах, спрятанных под полом. Но такую систему непросто строить и обслуживать. Однако, когда сам цемент становится нагревательным элементом, отопительная система становится проще и надежнее. Вдобавок, цемент обеспечивает более равномерное распределение тепла благодаря очень хорошей дисперсии наночастиц в материале».

Ученые США применили технологию 3D-печати для производства полимерной решетки, которая может заменить традиционную стальную арматуру в бетоне. Она не только повышает надежность материала, но и делает его более экологичным.

Георгий Голованов

оригинал статьи