الصين تطلق ثورة في البناء.. أسمنت يبرد نفسه ويخفض الحرارة

نجح فريق من الباحثين في جامعة جنوب شرق الصين في تطوير نوع متطور من الأسمنت قادر على تبريد نفسه بشكل تلقائي، حيث يخفض درجات الحرارة بما يعادل 9.72 درجة فهرنهايت (5.4 درجات مئوية) خلال ساعات النهار.

ويعتمد هذا الابتكار على تصميم مادة جديدة تعمل على تشتيت أشعة الشمس بدلًا من امتصاصها، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للبيئات الحضرية المعرضة لحرارة مرتفعة.

خصائص استثنائية

وحسب المعلومات المعلنة، يمتاز الأسمنت المبرد بقدرة عالية على التحمل، إذ يجمع بين قوة ميكانيكية كبيرة ومقاومة قوية للتآكل، إضافة إلى ثبات بصري حتى تحت أقسى الظروف مثل التعرض المستمر للأشعة فوق البنفسجية أو التجميد والذوبان المتكرر أو ملامسة السوائل المسببة للتآكل.

كما أظهر تقييم دورة الحياة باستخدام تقنيات التعلم الآلي أن المادة تمتلك إمكانات هائلة لتحقيق انبعاثات كربونية صافية سلبية، ما يجعلها ابتكارًا صديقًا للبيئة.

 الأسطح المتحولة

واعتمد الباحثون في تصميمهم على أسطح متحولة ذات خصائص إشعاعية فعالة، ما يجعل المادة قادرة على عكس نسبة كبيرة من أشعة الشمس، كما ركز الفريق على تعديل التركيب الكيميائي للجسيمات المكوّنة للكلنكر الأساسي في الأسمنت، بهدف إنشاء بنية داخلية قادرة على تشتيت الضوء بكفاءة.

وحسب نتائج الدراسة المنشورة في مجلة Science Advances، فإن المادة الجديدة سجلت انعكاسية شمسية بلغت 96.2%، مع انبعاثية تحت حمراء وصلت إلى 96%، وهو ما يمنحها قدرة كبيرة على خفض الحرارة دون الحاجة إلى استهلاك طاقة إضافية.

صلابة ومرونة في آن واحد

لم يقتصر الأمر على الأداء الحراري فحسب، بل أثبتت اختبارات المتانة أن الأسمنت الجديد قادر على تحمل الضغوط العالية والانحناءات، إضافة إلى مقاومة الماء والتآكل، مع مرونة كبيرة في التشكيل لمختلف الأغراض الإنشائية.

هذه الخصائص، إلى جانب انخفاض تكلفة الإنتاج وقابلية التصنيع على نطاق واسع، تعزز من فرص اعتماده في المباني الحضرية، خصوصًا في الطلاءات والأسطح والجدران.

نتائج ميدانية واستخدامات مستقبلية

كذلك أظهرت الاختبارات الميدانية أن درجة حرارة الأسمنت المبرد كانت أقل بحوالي 5.4 درجات مئوية مقارنة بدرجات الحرارة المحيطة، بينما وصلت حرارة الأسمنت التقليدي إلى 59 درجة مئوية في نفس الظروف.

ويرى الباحثون أن هذا الاكتشاف يمثل نقطة تحول مهمة في مواجهة التغير المناخي، لأنه يساهم في خفض استهلاك الطاقة داخل المدن، ما يفتح الباب أمام اعتماد واسع لهذه المادة في مشروعات البناء المستدام.