Geopolymer là gì? Các công bố khoa học về Geopolymer

Geopolymer là một chất liệu công nghệ mới được tạo ra từ việc kết hợp các nguyên liệu khoáng chất và chất kết dính trong quá trình cứng kết. Chất này hình thành từ các phản ứng hoá học giữa các nguyên liệu như tro bay, tro núi lửa, đất sét và các chất kiềm kích hoạt.

Geopolymer có nhiều ưu điểm so với vật liệu xây dựng truyền thống, bao gồm độ bền cao, khả năng chống cháy, chống ăn mòn và chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Nó cũng có khả năng tái chế và bảo vệ môi trường tốt hơn.

Ứng dụng của geopolymer tỏ rộng rãi trong công trình xây dựng, tiểu cảnh, ngành công nghiệp chế tạo và cả ngành y học. Geopolymer đang được nghiên cứu và phát triển để trở thành một sự thay thế cho các vật liệu xây dựng truyền thống như xi măng, gạch và bê tông.
Geopolymer là một loại vật liệu công nghệ mới được phát triển bởi nhà khoa học người Pháp, Joseph Davidovits, vào những năm 1970. Nó được tạo thành thông qua quá trình kết hợp các nguyên liệu khoáng chất và chất kết dính (như silicat nhôm kim loại, natri hay kali hydroxide) để tạo ra mạng lưới polymer.

Cách tạo ra geopolymer khác với quá trình cứng kết của xi măng thông thường. Thay vì sử dụng nhiệt độ cao để sản xuất, geopolymer có thể cứng kết ở nhiệt độ thấp hơn và trong thời gian ngắn hơn. Quá trình này được gọi là phản ứng kiềm-kiềm, trong đó các kiềm (natri hoặc kali hydroxide) phản ứng với các nguyên liệu khoáng chất, tạo thành các liên kết polymer.

Geopolymer có nhiều ưu điểm vượt trội so với vật liệu xây dựng truyền thống. Nó có độ bền cao, chất lượng đồng nhất và khả năng chịu lực tốt. Geopolymer cũng chống cháy tốt, kháng ăn mòn, chống thấm nước và chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Ứng dụng của geopolymer rất đa dạng. Trong ngành xây dựng, nó được sử dụng để sản xuất các vật liệu xây dựng như gạch, gạch ngói, vữa và bê tông. Geopolymer cũng được sử dụng trong việc sản xuất sợi thủy tinh và quặng bauxite, trong ngành công nghiệp chế tạo.

Ngoài ra, geopolymer còn có tiềm năng ứng dụng rộng hơn trong ngành y học. Nó có thể được sử dụng trong việc tạo các bộ phận nhân tạo như nhân tạo xương, răng implant và các vật liệu tiếp xúc với cơ thể.

Tuy nhiên, việc sử dụng geopolymer vẫn đang trong quá trình nghiên cứu và phát triển. Một số thách thức cần được vượt qua bao gồm việc tối ưu hóa quá trình sản xuất, giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và tăng tính kinh tế của công nghệ này.