據(jù)悉，美國萊斯大學（Rice University）的研究人員開發(fā)了一種新工藝，將舊輪胎轉化為石墨烯，然后可以用來制造混凝土。這樣不僅更加環(huán)保，而且研究團隊表示，運用此技術最終制成的混凝土會更加堅固。
這項研究建立在該團隊先前通過一種叫做“閃光焦耳加熱”的工藝制造石墨烯的突破之上。從本質上講，這涉及使用電流將幾乎所有碳源快速過熱到大約2725°C（4940°F），將其轉換為石墨烯薄片。具體來說，這是一種稱為“渦輪層石墨烯”的材料，其中的層排列是不完全對其的。這使得該材料更易溶解，并且更易于集成到復合材料中。
去年，該團隊用食物或塑料等廢品演示了這項技術。現(xiàn)在，他們已經開始使用廢棄的輪胎。萊斯大學團隊表示，之前將輪胎直接轉化為石墨烯的努力并沒有產生最好的結果，所以在新的研究中，他們轉向了經過普通回收過程后剩下的材料。
“熱解”是在低氧環(huán)境中燃燒輪胎，從而產生一種對一系列工業(yè)過程非常有用的油。但它也會產生固體殘?zhí)?，傳統(tǒng)上很難再加利用。
萊斯大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，就是這種輪胎衍生的炭黑，是生產閃光石墨烯的絕佳候選材料。當他們將這種材料通過閃光焦耳加熱時，大約70%的材料轉化為石墨烯，而直接粉碎的輪胎橡膠和商業(yè)炭黑的混合物卻只能產生約47%。
接下來，該團隊演示了新型石墨烯材料的一個特殊用例 —— 混凝土生產。他們將輪胎炭黑制成的石墨烯添加了0.1%的重量/百分比（wt%），將炭黑和碎橡膠的混合物添加到波特蘭水泥中，添加了0.05 wt%。他們發(fā)現(xiàn)，用這種水泥制成的混凝土圓柱體的抗壓強度，比不添加石墨烯的混凝土高出30%左右。
該研究團隊表示：“強度的提高部分歸因于2D石墨烯對水泥水化產物更好生長的播種作用，也部分歸因于后期的增強作用?！?
研究團隊稱，石墨烯加固混凝土對環(huán)境有幾個好處。它不僅有助于防止廢輪胎最終被扔進垃圾填埋場，而且最終材料的額外強度可以減少建筑所需的混凝土數(shù)量。
要知道，混凝土是世界上產量最大的材料，僅制造混凝土就會產生高達世界二氧化碳排放量的9%。如果我們能在道路、建筑和橋梁上少用混凝土，我們就可以從一開始就消除一部分碳的排放。
