به تازگی محققان نشان دادند که استفاده از ماسک‌های مستعمل در تولید بتن می‌تواند موجب بهبود کیفیت بتن شود.
شیانمینگ شی استاد دپارتمان مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه ایالتی واشنگتن گفت: «این ماسک‌های مصرف شده در واقع می‌توانند کالای ارزشمندی باشند اگر آن‌ها را به درستی پردازش کنید. من همیشه به دنبال جریان‌های زباله هستم و اولین واکنش من این است که چگونه آن‌ها را به چیزی قابل استفاده در بتن یا آسفالت تبدیل کنم؟»
تولید سیمان مسئول ۸ درصد انتشار کربن در سراسر جهان است. گاهی اوقات میکروالیاف برای تقویت بتن سیمانی اضافه می‌شود، اما گران هستند. بتن تقویت‌شده با میکروالیاف به طور بالقوه می‌تواند میزان سیمان مورد نیاز برای یک پروژه را کاهش دهد یا باعث صرفه‌جویی در انتشار کربن و همچنین هزینه برای سازندگان و مالکان شود.
ماسک‌های پزشکی که از پارچه پلی‌پروپیلن یا پلی‌استر ساخته شده‌اند دارای الیافی هستند که می‌توانند برای صنعت بتن مفید باشند. در صورت عدم استفاده مجدد، ماسک‌های یکبار مصرف می‌توانند برای چندین دهه در محیط باقی بمانند و خطری برای اکوسیستم ایجاد کنند.
شی گفت: «این کار یک فناوری برای خارج کردن ماسک‌های استفاده شده از جریان زباله به یک برنامه کاربردی با ارزش بالا است.»
محققان این پروژه فرآیندی را برای ساخت الیاف ماسک ریز به طول بین ۵ تا ۳۰ میلی متر توسعه دادند و سپس آن‌ها را به بتن سیمانی اضافه کردند تا آن را تقویت کنند و از ترک خوردن آن جلوگیری کنند.
محققان در فرآیندی، الیاف ماسک به طول بین ۵ تا ۳۰ میلی متر توسعه دادند و سپس آن‌ها را به بتن سیمانی اضافه کردند تا آن را تقویت کرده و از ترک خوردن آن جلوگیری کنند. برای آزمایش خود، حلقه‌های فلزی و پنبه‌ای را از ماسک‌ها جدا کردند، آن‌ها را برش دادند و در سیمان پرتلند معمولی، رایج‌ترین نوع سیمان مورد استفاده در سراسر جهان، قرار دادند.
قبل از افزودن مخلوط به خمیر سیمان، میکروالیاف ماسک را با محلولی از اکسید گرافن مخلوط کردند. اکسید گرافن لایه‌های بسیار نازکی را ایجاد می‌کند که به شدت به سطوح الیاف می‌چسبند. چنین میکروالیافی انرژی شکستگی را که به ایجاد ترک‌های ریز در بتن کمک می‌کند، جذب می‌کند. بدون الیاف، این ترک‌های میکروسکوپی در نهایت منجر به ترک‌های گسترده‌تر و شکست مواد می‌شوند.
محققان در حال انجام مطالعات بیشتری برای آزمایش ایده خود هستند مبنی بر اینکه میکروالیاف تیمار شده با اکسید گرافن همچنین می‌توانند دوام بتن را بهبود بخشند و از آن در برابر آسیب یخ‌زدگی و مواد شیمیایی یخ‌زدایی محافظت کنند. آن‌ها همچنین استفاده از این فناوری را برای بازیافت مواد پلیمری دیگر، مانند لباس‌های دور ریخته شده، به کار می‌برند تا انگیزه جمع‌آوری چنین زباله‌هایی را فراهم کنند.