Найти тему
Техногений

Экологически чистый "живой бетон", способный к самовосстановлению

Ученые создают строительный материал, используя песок, гель и бактерии, которые могут в один прекрасный день заменить бетон, второй наиболее потребляемый материал на Земле после воды.
Ученые создают строительный материал, используя песок, гель и бактерии, которые могут в один прекрасный день заменить бетон, второй наиболее потребляемый материал на Земле после воды.

Ученые разработали то, что они называют живым бетоном, используя песок, гель и бактерии.

Исследователи сказали, что этот строительный материал имеет несущую функцию конструкции, способен к самовосстановлению и является более экологически чистым, чем бетон, который является вторым наиболее потребляемым материалом на Земле после воды.

Команда из Университета Колорадо Боулдер считает, что их работа прокладывает путь для будущих строительных конструкций, которые могли бы “залечивать свои собственные трещины, всасывать опасные токсины из воздуха или даже светиться по команде”.

Уил Срубар, который возглавляет лабораторию живых материалов в Университете Колорадо Боулдер и является одним из авторов исследования, сказал: “Мы уже используем биологические материалы в наших зданиях, такие как дерево, но эти материалы больше не являются живыми.

“Мы спрашиваем: почему мы не можем сохранить их живыми и заставить эту биологию сделать что-то полезное тоже?”

Для своих экспериментов команда работала с цианобактериями – зелеными микробами, которые живут в воде и могут самостоятельно производить пищу.

Хотя эти бактерии довольно малы и обычно одноклеточны, они часто растут в колониях достаточно больших, чтобы их можно было видеть.

Команда создала каркас, используя песок и гидрогель для роста бактерий.

Уил Срубар, возглавляющий лабораторию живых материалов в Университете Колорадо Боулдер © Colorado University Boulder
Уил Срубар, возглавляющий лабораторию живых материалов в Университете Колорадо Боулдер © Colorado University Boulder

Гидрогель содержит влагу и питательные вещества, которые позволяют бактериям размножаться и минерализоваться - процесс, подобный образованию морских раковин в океане.

Эти микробы поглощают углекислый газ из воздуха и делают карбонат кальция - основной ингредиент в цементе.

Это очень похоже на приготовление хрустящих лакомств, где вы поджариваете зефир, добавляя маленькие кусочки твердых частиц.

Кирпич из гидрогелевого песка также способен размножаться, демонстрируя способность к самовосстановлению.

Исследователи обнаружили, что при разделении лабораторно выращенного кирпича пополам он вырос в два полных кирпича с помощью дополнительного песка, гидрогеля и питательных веществ.

Зеленые фотосинтетические цианобактерии, растущие в песчано-гидрогелевом каркасе © Колорадский Университет Боулдер
Зеленые фотосинтетические цианобактерии, растущие в песчано-гидрогелевом каркасе © Колорадский Университет Боулдер

Это действительно демонстрирует возможности экспоненциального производства материалов.

Исследование все еще находится на ранней стадии, и команда заявила, что необходимо проделать дополнительную работу для устранения некоторых недостатков.

Например, цианобактерии нашей команды нуждаются во влажных условиях, чтобы выжить, поэтому мистер Срубар и его команда работают над генной инженерией микробов, которые более устойчивы к высыханию, чтобы они оставались живыми и функциональными.

Делитесь мнением о статье в комментариях!