В отличие от живых организмов для строительных материалов — например, цементных — страшны даже мелкие повреждения, вызванные химическим или физическим воздействием, так как они не заживают, а постоянно разрастаются. Но что, если в строительные материалы попробовать заложить свойства регенерации?
Ученые из Университета Дрекселя (США) предложили технологию, при которой внутрь бетона вживляются спящие микроорганизмы, которые просыпаются при появлении трещин и заделывают их. Соответствующая статья вышла в журнале Construction and Building Materials.
Предполагается, что можно использовать бактерии, в результате жизнедеятельности которых появляется осажденный карбонат кальция: материал, который может быть достаточно прочным, чтобы заделать небольшие прорехи.
«Мы разработали природные многофункциональные полимерные волокна, называемые BioFiber, для доставки регенерирующих агентов в цементирующие материалы. Биоволокна включают сердцевину-носитель, ее оболочку из гидрогеля, наполненного эндоспорами, и внешний полимерный слой, чувствительный к повреждениям», — говорится в статье.
«Живой» бетон проходит три стадии «регенерации». Согласно расчетам ученых, сначала через образовавшуюся трещину внутрь структуры проникают кислород и вода. Когда трещина расширяется, повреждается оболочка «колыбели», в которой спят бактерии. Затем вода и кислород начинают взаимодействовать с гидрогелем. Он набухает и рассеивает по трещине эндоспоры содержащихся в нем бактерий. Эндоспоры, получившие доступ все к тем же воде и кислороду, а также к попадающим в трещину питательным веществам, начинают активную жизнедеятельность — и трещина заполняется тем самым осажденным карбонатом кальция.
Считается, что технология может использоваться при строительстве и реконструкции зданий и сооружений.
От эталонной мыши до синхротрона: путешествие по научному Новосибирску
«Нос» с искусственным интеллектом различает запахи лучше человека
Его бьют, а он сияет: новый биоматериал светится в ответ на механическое воздействие — видео