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碳纖維材料建筑或可對抗龍卷風

發布日期:2011-05-29 點擊數:629

 

 

碳纖維材料建筑或可對抗龍卷風

作者:劉霞         摘自:科學網

 

 

        2011年5月22日,龍卷風襲擊了美國密蘇里州喬普林市,造成重大的人員傷亡,導致大量房屋倒塌。這些倒塌房屋由木頭、鋼筋和混凝土制成,建造技術已經有100年左右的歷史了。科學家們認為,使用碳纖維、混凝土布和凱夫拉等材料建造的房子會更加堅固,足以對抗包括龍卷風在內的極端天氣。

        凱夫拉、鋼絲網和碳纖維都擁有木頭和混凝土等傳統建材無法匹敵的柔韌性。與現在很多非常堅固的房子相比,使用這些材料制成的房子發生倒塌的幾率要低很多。《設計未來》的作者布拉德利•奎因表示,有一種新的建筑學派,正致力于設計更加柔韌的、順應自然而不是和自然相對抗的建筑。

        碳纖維長期被用來制造自行車或眼鏡等小型物品,而實際上,碳纖維也可以“化身”為堅韌的建筑材料,制造出堅固又耐用的房子。奎因表示,碳纖維具有不可思議的堅硬度和柔韌性,能經受地震,比傳統結構更能經受龍卷風的“考驗”。

        廣泛應用于防彈背心中的材料凱夫拉由美國杜邦公司上世紀60年代研制而成,具有密度低、強度高、韌性好、耐高溫、易于加工和成型等特點。凱夫拉材料可以讓人和房子遠離龍卷風襲擊過程中卷來的殘渣碎片,充當受災民眾的“保護傘”。奎因表示,現在,科學家們已經使用杜邦公司研制的凱夫拉材料,建造了一種“杜邦暴風屋”,它看起來像一個由鋼絲網和凱夫拉材料制成的帳篷,可以將其從內部直立起來,讓人遠離所有四處飛散的殘渣碎片。

        混凝土布是一種特殊的浸染纖維,當向其中添加水時,能變成脊柱狀的隆起,因此,可以使用混凝土布來建造加固型的防護棚。混凝土布的設計初衷是建造軍事基地,其工作原理和石膏繃帶一樣,當朝其噴水時,會發生一個化學反應,干燥一點后,會出現一個非常堅固的建筑結構,足以對抗任何極端氣候。奎因表示,混凝土布很容易制造、便于處理而且造價便宜,足以成為沒有防風地窖受災民眾的“庇護所”。

 

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