罗格斯大学新成果:环境友好型混凝土

行业前沿 3个月前 (03-18) 462 人围观 0

拍摄:Cameron Bowman  来源:ScienceDaily

图上这位精神、帅气的科学家,是美国罗格斯大学材料科学与工程学院(the Department of Materials Science and Engineering in the School of Engineering, Rutgers University)的资深教授Richard E. Riman。他同时也是两家科技公司的创始人,拥有大量专利与科研成果,并且还顺风顺水地走在“科研成果产业化”的大道上,他的故事与成果,值得关注。

ScienceDaily报道,Riman教授早在9年前就发明了一种可以实现在较低温度环境下进行复合材料合成的工艺,并且将这种技术发展到可以合成超过30种不同的材料。当然,同样可以视为“复合材料”的混凝土,也可以用这种工艺来合成。

Riman教授本科就读于罗格斯大学的陶瓷工程专业,并在麻省理工学院取得了材料科学的博士学位。所以他主要研究方向还是在陶瓷材料的合成与性能方面。至于想到实现低温条件下的材料合成,他说是受到了“阿拉斯加的工程师实现冰雪材料致密用来当作飞机场跑道”的启发。

“如何让材料在低温条件下更致密”,由idea出发,联系上了自己的主攻方向,进而继续发散,就这样与水泥制造联系上了——在传统水泥的生产过程中,产生了大量的CO2,甚至可以说水泥是当今全球气候变暖的主要影响因素之一。而用Riman教授发明的工艺,可以实现在水泥生产过程中的碳排放减少70%,水消耗减少80%,而且实现更好的耐久性,以及和普通波特兰水泥基本一致的成本。

在论文中,Riman教授指出了利用reactive hydrothermal liquid-phase densification (rHLPD)工艺,通过流体,在传统的水泥材料微粒上“外包”了一层BaTiO3的原理,见上图。

2008年,Riman教授创建了Solidia Technologies Inc公司,专门从事这种“环境友好型混凝土”方面的研究,目前的成品都是类似下图的这种砌块:

他的第二个公司名叫 RRTC Inc.,致力于将这种工艺应用到更多的领域,比如电子、光学、电磁、生物材料等等。

总体而言,Riman教授作为科学界的成功人士,他的成功至少是做到了:

  1. 在学科交叉领域,时刻保持着“敏锐的嗅觉”,这样才能经常有“金点子”;
  2. 紧跟热点,节能减排,这可算是科学界中的大课题;
  3. 科技产业化,积极将科研成果转换为专利和公司。

 

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Cekdar Vakifahmetoglu, Jean Francois Anger, Vahit Atakan, Sean Quinn, Surojit Gupta, Qinghua Li, Ling Tang, Richard E. Riman. Reactive Hydrothermal Liquid-Phase Densification (rHLPD) of Ceramics - A Study of the BaTiO3[TiO2] Composite System. Journal of the American Ceramic Society, 2016; 99 (12): 3893 DOI: 10.1111/jace.14468