5%的二氧化碳排放由水泥生产导致。如果我们要发明“绿色”的水泥，就需要理解水泥（例如传统的硅酸盐水泥）质量中的细节。一个从瑞士国家自然基金（SNSF）获得资助的研究团队正在研究这个问题。
碳酸盐水泥是最常见的水泥。了解它的性质需要好几年的研究以及反复地试错。苏黎世联邦理工学院建筑材料研究所（Institute for Building Materials）的教授埃马努埃拉•德尔•加多（Emanuela Del Gado）解释了碳酸盐水泥获得成功的两个要素：极好的硬度和组成元素的易得性。
二氧化碳排放量的5%
然而，制造碳酸盐水泥需要燃烧碳酸钙。2007年，印度所有二氧化碳排放的5%由此产生。生产水泥的可持续化方式需要满足更高的标准，来保持水泥的硬度和原材料的易得性。
因为水泥生产队生态系统造成了巨大的影响，世界上很多研究团队正试图理解为什么把水和水泥粉混在一起会产生这么坚硬的材料。
纳米水平上的不同密度
麻省理工学院的研究人员把注意力集中到研究混凝土纳米水平的表现上。他们在实验中使用了一种可以在亚微米级别上施加机械压力的仪器。在亚微米的水平上，他们发现水泥的密度变化很大，但他们无法解释原因。
马努埃拉•德尔•加多继续了他们的研究。她对一种组成成分十分无序的非晶态材料（amorphous materials）非常感兴趣。她的研究集中在了纳米水平上。“在这样的水平上（而不是原子水平上），某些材料的性质才能被揭示出来。这也适用于水化硅酸钙，水泥的一个主要成分，在和水混合变硬的过程中起到重要的作用。”她解释说。
把不同提及的颗粒包装在一起
研究人员首先设计了一个水化硅酸钙纳米颗粒的包装模型。他们随后用数值模拟方法想出一种方法来观察他们的模型。这种方法最后被证明成功了。“我们发现，水泥在纳米尺度上不同的密度分布可以用纳米颗粒大小的相异性来解释。在这样一个关键的水平上，纳米颗粒大小不同的材料比纳米颗粒相同的材料硬度更大。研究结果符合我们已有的知识。”
直到今天，所以试图取代或部分取代碳酸钙燃烧方法生产出来的水泥都没有很好的硬度。在对纳米水平上的机理有更好的理解之后，就可能确定物理和化学参数并改进混凝土的碳足迹却不降低它的硬度。
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