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Le secret de la résistance du béton romain antique

09.07.2017

Marie D. Jackson de l'Université de l'Utah, aux États-Unis, et ses collègues de diverses institutions scientifiques américaines, italiennes et chinoises ont trouvé la réponse à la question pourquoi le béton moderne, utilisé partout, des routes aux bâtiments en passant par les ponts, peut échouer en seulement 50 ans, mais des milliers d'années après l'effondrement de l'Empire romain, ses structures en béton sont toujours debout. Il s'est avéré que la matière se trouvait dans un ingrédient spécial qui, avec le temps, rend le matériau plus solide et non plus faible.

Les scientifiques ont commencé leurs recherches avec une ancienne recette de solution, décrite par l'ingénieur romain Marcus Vitruvius en 30 av. Son instruction est de faire un mélange de cendre volcanique, de chaux et d'eau de mer, d'y ajouter des roches volcaniques broyées et de le placer dans un moule en bois, qui devrait ensuite être immergé à nouveau dans l'eau de mer.

Il existe de nombreuses références dans l'histoire à la durabilité du béton romain, y compris une note cryptique écrite en 79 avant JC décrivant le béton exposé à l'eau de mer comme "une seule masse de pierre, imprenable par les vagues et se renforçant chaque jour". Qu'est-ce que ça veut dire?

Pour le savoir, les chercheurs ont étudié des fosses creusées dans un ancien port romain du golfe de Pouzzoles près de Naples, en Italie. Lorsqu'ils ont analysé le matériau résultant, il s'est avéré que l'eau de mer avait dissous des composants de la cendre volcanique, permettant la formation de nouveaux minéraux liants. En une décennie, un minéral hydrothermal très rare connu sous le nom d'aluminium-tobermorite s'est formé dans le béton. Le fait même qu'il donne de la résistance au béton est connu depuis longtemps, il peut être obtenu en laboratoire - et il est très difficile de l'incorporer au béton.

Les chercheurs ont découvert que lorsque l'eau de mer s'infiltre à travers la matrice de ciment, elle réagit avec les cendres volcaniques et les cristaux pour former de l'Al-tobermorite et un minéral poreux appelé phillipsite.

Cependant, il est peu probable que l'humanité reçoive des jetées et des brise-lames plus durables dans un proche avenir, car ces deux minéraux se sont formés pendant des siècles pour renforcer le béton. Les scientifiques modernes devront donc développer une technologie pour la production d'une version moderne de l'ancien ciment romain.

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L'existence d'une règle d'entropie pour l'intrication quantique a été prouvée 09.05.2024

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Mini climatiseur Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

L'été est une période de détente et de voyage, mais souvent la chaleur peut transformer cette période en un tourment insupportable. Découvrez un nouveau produit de Sony - le mini-climatiseur Reon Pocket 5, qui promet de rendre l'été plus confortable pour ses utilisateurs. Sony a introduit un appareil unique - le mini-conditionneur Reon Pocket 5, qui assure le refroidissement du corps pendant les journées chaudes. Grâce à lui, les utilisateurs peuvent profiter de la fraîcheur à tout moment et en tout lieu en le portant simplement autour du cou. Ce mini-climatiseur est équipé d'un réglage automatique des modes de fonctionnement, ainsi que de capteurs de température et d'humidité. Grâce à des technologies innovantes, Reon Pocket 5 ajuste son fonctionnement en fonction de l'activité de l'utilisateur et des conditions environnementales. Les utilisateurs peuvent facilement régler la température à l'aide d'une application mobile dédiée connectée via Bluetooth. De plus, des T-shirts et des shorts spécialement conçus sont disponibles pour plus de commodité, auxquels un mini climatiseur peut être attaché. L'appareil peut oh ...>>

L'énergie de l'espace pour Starship 08.05.2024

La production d’énergie solaire dans l’espace devient de plus en plus réalisable avec l’avènement de nouvelles technologies et le développement de programmes spatiaux. Le patron de la startup Virtus Solis a partagé sa vision d'utiliser le Starship de SpaceX pour créer des centrales électriques orbitales capables d'alimenter la Terre. La startup Virtus Solis a dévoilé un projet ambitieux visant à créer des centrales électriques orbitales utilisant le Starship de SpaceX. Cette idée pourrait changer considérablement le domaine de la production d’énergie solaire, la rendant plus accessible et moins chère. L'essentiel du plan de la startup est de réduire le coût du lancement de satellites dans l'espace à l'aide de Starship. Cette avancée technologique devrait rendre la production d’énergie solaire dans l’espace plus compétitive par rapport aux sources d’énergie traditionnelles. Virtual Solis prévoit de construire de grands panneaux photovoltaïques en orbite, en utilisant Starship pour livrer l'équipement nécessaire. Cependant, l'un des principaux défis ...>>

Nouvelle méthode pour créer des batteries puissantes 08.05.2024

Avec le développement de la technologie et l’utilisation croissante de l’électronique, la question de la création de sources d’énergie efficaces et sûres devient de plus en plus urgente. Des chercheurs de l'Université du Queensland ont dévoilé une nouvelle approche pour créer des batteries à base de zinc de haute puissance qui pourraient changer le paysage de l'industrie énergétique. L’un des principaux problèmes des piles rechargeables traditionnelles à base d’eau était leur faible tension, qui limitait leur utilisation dans les appareils modernes. Mais grâce à une nouvelle méthode développée par des scientifiques, cet inconvénient a été surmonté avec succès. Dans le cadre de leurs recherches, les scientifiques se sont tournés vers un composé organique spécial : le catéchol. Il s’est avéré être un composant important capable d’améliorer la stabilité de la batterie et d’augmenter son efficacité. Cette approche a conduit à une augmentation significative de la tension des batteries zinc-ion, les rendant ainsi plus compétitives. Selon les scientifiques, ces batteries présentent plusieurs avantages. Ils ont b ...>>

Teneur en alcool de la bière chaude 07.05.2024

La bière, en tant que l'une des boissons alcoolisées les plus courantes, a son propre goût unique, qui peut changer en fonction de la température de consommation. Une nouvelle étude menée par une équipe internationale de scientifiques a révélé que la température de la bière a un impact significatif sur la perception du goût alcoolisé. L'étude, dirigée par le spécialiste des matériaux Lei Jiang, a révélé qu'à différentes températures, les molécules d'éthanol et d'eau forment différents types d'amas, ce qui affecte la perception du goût de l'alcool. À basse température, des amas plus pyramidaux se forment, ce qui réduit le piquant du goût « éthanol » et rend la boisson moins alcoolisée. Au contraire, à mesure que la température augmente, les grappes ressemblent davantage à des chaînes, ce qui donne lieu à un goût alcoolique plus prononcé. Cela explique pourquoi le goût de certaines boissons alcoolisées, comme le baijiu, peut changer en fonction de la température. Les données obtenues ouvrent de nouvelles perspectives pour les fabricants de boissons, ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

photosynthèse artificielle 02.07.2022

Les scientifiques développent la photosynthèse artificielle pour rendre la production alimentaire plus économe en énergie sur Terre, et peut-être un jour sur Mars.

Des chercheurs de l'Université de Californie à Riverside (États-Unis) ont utilisé un processus électrocatalytique en deux étapes pour convertir le dioxyde de carbone, l'électricité et l'eau en acétate, la forme de l'ingrédient principal du vinaigre. Les organismes producteurs d'aliments consomment de l'acétate dans l'obscurité pour se développer.

"Grâce à notre approche, nous avons cherché à définir une nouvelle façon de produire des aliments qui pourrait surmonter les limites de la photosynthèse biologique", a déclaré l'auteur Robert Ginkerson, professeur adjoint de génie chimique et environnemental à l'Université de Californie, Riverside.

Pour réunir tous les composants du système, les scientifiques ont optimisé la puissance de l'électrolyseur pour soutenir la croissance des organismes alimentaires. Les électrolyseurs sont des dispositifs qui utilisent l'électricité pour convertir des matières premières telles que le dioxyde de carbone en molécules et produits utiles. La quantité d'acétate produite a été augmentée et la quantité de sel utilisée a été réduite, ce qui se traduit par les niveaux d'acétate les plus élevés jamais produits dans une cellule électrolytique à ce jour.

Des expériences ont montré qu'un large éventail d'organismes alimentaires peuvent être cultivés dans l'obscurité juste à la sortie de l'électrolyseur riche en acétate. Parmi ces organismes alimentaires figurent les algues vertes, les levures et le mycélium fongique, qui produisent des champignons. Produire des algues avec cette technologie est environ quatre fois plus économe en énergie que de les cultiver avec la photosynthèse biologique. La production de levure s'est avérée environ 18 fois plus économe en énergie que sa méthode de culture conventionnelle, utilisant du sucre extrait du maïs.

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