Zrozumienie samoczułego zachowania kompozytów cementowych z dodatkiem grafenu domieszkowanego azotem i katalizatora z odpadów rafineryjnych (SENSOR)

OPUS 25

Czas trwania: 2024-2028

Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Łukasz Sadowski

Kwota dofinansowania: 1 330 542 PLN

Instytucja finansująca: Narodowe Centrum Nauki

Nr grantu: 2023/49/B/ST8/00837

Istotną wartością dla inteligentnych miast i społeczeństw jest to, aby budowane w nich konstrukcje, szczególnie te monumentalne i o dużym znaczeniu, były bezpieczne. Dlatego powinny one podlegać monitoringowi strukturalnemu.

– Zazwyczaj służą temu czujniki zewnętrzne zamontowane w newralgicznych miejscach takich konstrukcji – mówi prof. Łukasz Sadowski. – Alternatywą do tych czujników jest zastosowanie betonu, który jest w stanie się sam na bieżąco monitorować.

Konwencjonalne czujniki są dosyć niepewne, bo mogą nie „wyczuć” aktualnego stanu konstrukcji w miejscu gdzie nie zostały zamontowane, podczas gdy samo-monitorujący się materiał równomiernie rozprowadzony w masie betonu będzie w stanie monitorować na bieżąco każdy nawet najmniejszy fragment konstrukcji. Tym samym beton będzie ma szansę być nie tylko materiałem konstrukcyjnym, ale również trwałym i niedrogim sensorem.

– Beton może służyć jako czujnik do ciągłego samo-monitorowania się konstrukcji, pod warunkiem, że zostanie zaprojektowany z użyciem starannie wyselekcjonowanych materiałów o odpowiednich właściwościach elektrycznych – opowiada badacz z W2. – W naszym projekcie do tego celu wykorzystamy przede wszystkim nowoczesny nanomateriał, jakim jest grafen domieszkowany azotem w synergii z metalicznym materiałem odpadowym z przemysłu rafineryjnego.

Zdaniem laureata propozycja ta zręcznie łączy dwie znaczące globalne dziedziny badań dla nowoczesnych i inteligentnych miast, czyli technologię inteligentnych konstrukcji i zrównoważone wykorzystanie odpadów.

Interdyscyplinarny projekt, który będzie realizowany we współpracy z Uniwersytetem Technicznym w Darmstadt, przewiduje również kompleksową ocenę cyklu życia opracowanego materiału i ocenę jego wpływu na środowisko z uwzględnieniem śladu węglowego.