فناوری فراسطح: راز خنک‌کنندگی سیمان نوین
محققان دانشگاه جنوب‌شرقی چین با مهندسی یک فراسطح (متاسرفیس)، سیمانی فوق‌سرد ابداع کرده‌اند. آن‌ها ترکیب شیمیایی ذرات کلینکر سیمان را اصلاح کردند. این کار ساختاری بلورین با بلورهای منعکس‌کننده اترینگایت در ابعاد گوناگون ایجاد می‌کند. ساختار مذکور با برخورداری از حفره‌های سلسله‌مراتبی، توانایی بازتاب 96.2 درصد نور مرئی را دارد. همچنین 96 درصد از امواج مادون قرمز خورشید را بازتاب می‌دهد و با تابش حرارتی بالا، سطح را خنک نگه می‌دارد.
عملکرد اثبات‌شده در کاهش دمای سطوح
آزمایش‌های میدانی کارایی این سیمان را به طور کامل تأیید کرده‌اند. این تست‌ها بر روی سقف ساختمان‌ها و در شرایط دمایی بالای 38 درجه سانتی‌گراد انجام شدند. نتایج نشان داد دمای سطح سیمان فوق‌سرد در ساعات اوج تابش خورشید، 5.4 درجه سانتی‌گراد کمتر از سیمان معمولی است. در همین شرایط، دمای سیمان معمولی به 59 درجه سانتی‌گراد می‌رسید که نشان‌دهنده جذب بالای حرارت در آن است. این تفاوت دما، پتانسیل بالای فناوری جدید را برای خنک‌سازی فضاهای شهری اثبات می‌کند.
مقاومت و دوام فوق‌العاده در شرایط سخت
سیمان فوق‌سرد علاوه بر قابلیت خنک‌کنندگی، از ویژگی‌های مکانیکی بسیار بالایی نیز برخوردار است. این ماده مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر نیروهای فشاری، خمشی و سایش از خود نشان می‌دهد. همچنین، در برابر شرایط محیطی سخت مانند مایعات خورنده، تابش فرابنفش و چرخه‌های یخ‌زدگی و ذوب بسیار پایدار است. این ویژگی‌ها تضمین می‌کند که سیمان فوق‌سرد در طولانی‌مدت، خواص نوری و مکانیکی خود را به خوبی حفظ می‌کند.
پتانسیل جهانی برای کاهش کربن و مصرف انرژی
استفاده گسترده از این سیمان، مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی قابل توجهی دارد. این فناوری مصرف انرژی در سیستم‌های تهویه را کاهش می‌دهد و به تبع آن، انتشار گازهای گلخانه‌ای را کم می‌کند. مطالعات مدل‌سازی در بیش از 100 شهر جهان، از جمله بمبئی، نیامی، هایکو، چونگ‌چینگ، سیدنی و میامی، کارایی آن را تأیید کرده‌اند. این تحقیقات نشان می‌دهند که سیمان فوق‌سرد به طور مؤثر انتشار کربن را کاهش داده و کنترل دمای داخلی ساختمان‌ها را بهبود می‌بخشد.
چشم‌انداز آینده: از آزمایشگاه تا بازار جهانی
با وجود نتایج بسیار امیدوارکننده، هنوز هیچ شهری از این سیمان به صورت تجاری و گسترده استفاده نکرده است. با این حال، فرآیند تولید آن کم‌هزینه و برای تولید در مقیاس وسیع مناسب است. این ویژگی، آن را به جایگزینی مقرون‌به‌صرفه برای سیمان‌های سنتی تبدیل می‌کند. ظرفیت بالای این فناوری در کاهش گرمای شهری، آن را به یک نوآوری کلیدی در عرصه ساخت‌وساز پایدار تبدیل کرده است. این سیمان می‌تواند راهکاری عملی برای مقابله با گرمایش جهانی در آینده نزدیک باشد.
***
توسعه سیمان فوق‌سرد توسط محققان چینی، یک جهش فناورانه در صنعت ساخت‌وساز محسوب می‌شود. این نوآوری با پیوند دادن علم مواد پیشرفته به یک نیاز جهانی، راهکاری عملی برای معضل جزایر حرارتی شهری ارائه می‌دهد. کاهش 5.4 درجه‌ای دمای سطح، به معنای صرفه‌جویی مستقیم و قابل توجه در هزینه‌های انرژی برای سرمایش ساختمان‌ها است. قابلیت تولید انبوه و مقرون‌به‌صرفه بودن، این محصول را از یک طرح آزمایشگاهی به یک کالای تجاری بالقوه تبدیل می‌کند. این فناوری می‌تواند در آینده استانداردهای ساخت‌وساز پایدار را بازتعریف کرده و به ابزاری کلیدی برای دستیابی به اهداف کربن‌منفی در شهرها تبدیل شود.
