Chemie

Hier ist der Grund, warum Zahnpasta und Zement im Laufe der Zeit hart werden

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Sie wissen, dass Zahnpasta mit der Zeit aushärtet, wenn Sie sie in der Kappe Ihrer alten Tube sehen, und dass sich der Zement nach einigen Stunden von flüssig zu fest verfestigt.

Was jedoch bis jetzt nicht vollständig verstanden wurde, war genau das, was in den Strukturen dieser Pasten geschah, was diese Veränderung hervorrief.

Eine internationale Zusammenarbeit zwischen einem Professor der Universität von Delaware und einem Team der Ecole des Ponts und der Université Paris-Est in Frankreich hat nun genau herausgefunden, warum dies geschieht.

Ihre Ergebnisse wurden in veröffentlicht Naturmaterialien.

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Dichte kolloidale Suspensionen

Ein anderer Name für Pastenmaterialien ist "dichte kolloidale Suspensionen" und es ist bekannt, dass sich diese mit zunehmendem Alter versteifen. Dies geschieht teilweise aufgrund der strukturellen Dynamik oder aufgrund von Änderungen der Belastungen, denen diese Materialien mit der Zeit ausgesetzt sind. Aber seit Jahren kratzen sich Wissenschaftler am Kopf und versuchen zu verstehen, was in diesen Materialien sonst noch vor sich geht.

Das internationale Team fand heraus, dass der andere Prozess, der in diesen Pasten abläuft, das sogenannte kontaktgesteuerte Altern ist, was hilft, altersbedingte Veränderungen in ihnen zu erklären.

Das Team entdeckte, dass sich einige Kontakte zwischen Partikeln in den Pasten bilden, die letztendlich ihre Mikrostruktur stabilisieren. Dann versteifen sich diese Kontakte und die gesamte Paste wird fest.

Professor Eric Furst von der University of Delaware erklärte: "Wenn Menschen über das Altern von Materialien und die mechanischen Eigenschaften von Materialien im Alter nachdenken, insbesondere in der Rheologie oder über die Untersuchung des Flussflusses, wurde dieser Mechanismus durch Änderungen in der Organisation überschattet Mikrostruktur des Materials. "

Dies ist eine neuartige Entdeckung, die höchstwahrscheinlich äußerst nützlich sein wird. Am wichtigsten ist, dass es Menschen, die diese Pasten verwenden, hilft, bessere Methoden zu entwickeln, um unerwünschte Änderungen im Laufe der Zeit vorherzusagen und zu minimieren. Dies umfasst Zement, Ton, Böden, Tinten, Farben und mehr - Materialien, die in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden.

"Dieses Papier hat einige weitreichende Auswirkungen, da es viele Arten von Problemen gibt, bei denen diese Art der Kontaktalterung wirklich wichtig sein kann", sagte Fürst.


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