科学家赋予混凝土导电导热特性 5V低电压就能加热到41℃
混凝土是全球使用最广泛的建筑材料之一。现在，工程师通过掺入纳米碳黑，制造出了可以导电和产热的混凝土。通常情况下，混凝土是绝缘体，不过科学家通过加入某种形式的碳就能实现导电的特性。此前曾在机场跑道上使用，用于自动融化积雪。
不过在最新的研究，麻省理工学院混凝土可持续发展中心（CSHub）和法国国家科学研究中心（CNRS）的研究人员在混凝土中加入了纳米碳黑，这是一种廉价的碳材料，拥有良好的导电性。在仅占据 4% 的体积下，混凝土不仅能够携带电流，而且还能释放热量。
该研究的共同作者 Nicolas Chanut 表示：“焦耳加热（或电阻加热）是由导体中移动的电子和原子之间的相互作用引起的。电场中的加速电子每次与原子碰撞时都会交换动能，诱发晶格中原子的振动，这表现为热量和材料中温度的上升”。
在测试中，研究小组发现，纳米碳黑混凝土在产生这种热量方面非常有效。小至5伏的电压就足以将混凝土样品的表面温度提高到约 41℃（106°F）。这不仅可以像其他导电混凝土那样用于室外表面除冰，而且该团队说这种材料也可以在室内使用。
Chanut 表示：“这项技术可能是室内地板辐射加热的理想选择。通常情况下，室内辐射加热是通过在地板下的管道中循环加热水来完成的。但这种系统在建造和维护方面可能具有挑战性。然而，当水泥本身成为一个加热元件时，加热系统的安装变得更简单，更可靠。此外，由于纳米颗粒在材料中的分散性非常好，水泥提供了更均匀的热量分布”。