A betonszerkezetek repedéseinek kimutatására szolgáló jelenlegi módszerek, például az ultrahangos vagy akusztikus érzékelők roncsolásmentesek és széles körben használatosak. Ugyanakkor nem képesek korán kimutatni a kis repedéseket a betonban. A grafén-oxid betonhoz való hozzáadásával egy elektromos áramkört hoznak létre a betonszerkezetben, amely segíthet a szerkezeti problémák, a hőmérséklet-változások és más környezeti tényezők észlelésében.

A 3D-nyomtatás további hátránya, hogy a rétegenkénti nyomtatás miatt gyengébb kötéseket eredményezhetett. A kutatók szerint azonban a grafén-oxid hozzáadása 10 százalékkal növelte a beton szilárdságát, mert megkönnyítette az extrudálást, ami jobb rétegközi kötéseket hozott létre. Így a grafén-oxiddal dúsított beton potenciálisan életképesebbé teheti a 3D-nyomtatott betont az építőiparban, ami pozitív hatással lehet a költségekre és a fenntarthatóságra.

A grafén-oxid felülete ragacsos oxigéncsoportokból áll, amelyek erősebben kötődnek a cementhez. Nem mindegy ugyanakkor, hogy milyen arányokban adagolják. A kutatás szerint a túl sok grafén-oxid hozzáadása negatívan befolyásolhatja a betonkeverék szilárdságát és megmunkálhatóságát, ami problémákat okozhat a nyomtathatóság, a szilárdság és a tartósság terén. A grafén-oxid két adagját tesztelve a cementben megállapították, hogy a kevesebb adag (a cement tömegének 0,015%-a) erősebb kötést produkált, mint a több adag (a cement tömegének 0,03%-a). 

A kutatók tervei szerint a jövőben a grafén-oxid adagolásának optimalizálásával és a 3D-nyomtatott beton egyéb tulajdonságaival, például a tartóssággal és az elektromos vezetőképességre gyakorolt hatásával szeretnének vizsgálódni. 

Forrás: Interesting Engineering