Коррозия, износ, испорченный внешний вид, разрушение – кажется, еще немного, и во всех сферах жизни человека эти явления просто перестанут существовать.
Как это возможно, рассказал ведущий программы "Наука и техника" на РЕН ТВ Михаил Борзенков.
Дорожное полотно без единой трещины навсегда – оно уже существует
Жители татарского села Биклянь в отчаянии. Их дороги превратились в лунный пейзаж – ямы глубиной в половину колеса, трещины и разбитые обочины. Во всем виноваты многотонные фуры, которые идут сплошным потоком.
Так хитрые дальнобойщики объезжают весовой контроль на трассе. Водители длинномеров экономят время и деньги. А местные платят за это разбитыми подвесками и испорченными нервами.
Ремонт дорог не успевают делать – махины снова превращают асфальт в швейцарский сыр.
В ближайшие пять лет на восстановление дорог в России планируют потратить 9 триллионов рублей! Но есть проблема: старые технологии не успевают за разрушением полотна.
Пока в одном месте чинят, в другом появляются новые выбоины. В итоге деньги буквально проваливаются в асфальтовые пропасти. Выход нашли ученые Московского строительного университета.
Они создали уникальное живое дорожное полотно, которое само затягивает трещины, как человеческая кожа.
"В основе этой технологии лежит принцип двухкомпонентного клея. Одну часть мы разместили в битумной матрице в процессе производства асфальтобетонной смеси, а вторую часть спрятали непосредственно в капсулах", – рассказал доцент кафедры строительного материаловедения МГСУ Сергей Иноземцев.
Секрет технологии – миллиарды нанокапсул в толще асфальта. Они словно лейкоциты дорожного покрытия!
При появлении трещин маленькие шарики начинают выделять специальный состав. Всего два часа – и повреждение исчезает без следа!
"На этом образце асфальтобетона в разрезе мы видим структуру этого материала, здесь мы красным цветом выделили капсулы, в которых располагается полезный полимерный материал.
Именно с помощью этих капсул реализуется технология самовосстановления асфальтобетона. Готовый продукт капсул выглядит вот таким образом – это шарики, в которых располагается полимерный материал, размером не более 1,3 миллиметра", – показал Сергей Иноземцев.
Технология не имеет аналогов в мире. Она полностью исключает появление ям и трещин!
В результате дороги с "живым" асфальтом в десять раз долговечнее! Это ежегодно будет экономить бюджету триллионы рублей. А еще в разы снизит количество аварий.
"Естественно, все капсулы не разрушаются одномоментно, это происходит постепенно, последовательно, на всем этапе эксплуатации асфальтобетонного покрытия.
Асфальтобетоны, у которых есть способность самовосстанавливаться, способны выдерживать на 20% больше автомобильных нагрузок. Это увеличивает срок службы таких покрытий в зависимости от интенсивности движения на 20-50%" – отметил эксперт.
Живые материалы могут решить проблемы не только разбитых дорог
Команда микробиологов Люблянского университета разрабатывает сенсационное биопокрытие, которое превратит фасады зданий в "умную кожу", способную обновляться, как у живого организма.
Больше никаких ремонтных бригад и опасных работ на высоте! Любую трещину на стене мгновенно устранят особые бактерии-строители в специальной краске.
"Они не только латают стены, но и работают как "умный" фильтр – поглощают углекислый газ и очищают воздух. Но нам еще предстоит решить ряд проблем.
Потому что печать живыми чернилами на промышленных принтерах неидеальна.
Микробы капризны: температурные перепады выводят из строя, а еще бактерии нужно регулярно кормить", – сообщила координатор проекта живой краски Анна Сандак.
Есть у бактерий-строителей и еще одно удивительное свойство. Днем они ремонтируют стены, а ночью те же микробы превращаются в живые фонари.
Только представьте: целые кварталы, мерцающие мягким светом без единой лампочки. Но пока одни создают города мечты, другие задыхаются в мегаполисах от смога.
Медан (Индонезия), Дели (Индия), Сантьяго (Чили), Киншаса (Заир), Эр-Рияд (Саудовская Аравия) – это пятерка крупных городов, которые превратились для жителей в настоящие газовые камеры.
Прямо сейчас обитатели индонезийского Медана дышат воздухом, который в 11 раз токсичнее нормы! Каждый вдох здесь равен десяти выкуренным сигаретам. Но это лишь верхушка айсберга.
По всему миру миллионы людей медленно умирают от смога. Частицы ядовитой пыли и выхлопов проникают в легкие, кровь, разрушают ДНК.
Сенсационное спасение придумали немецкие ученые. Они создали революционный строительный материал, способный превратить здания в мощные фильтры. Один дом будет очищать воздух, как целый лес!
"Секрет технологии кроется в искусственном фотосинтезе, который воссоздали с помощью особых молекул – перилен-бисимидов.
Это органические красители, которые работают как природные губки или листья: улавливают солнечную энергию и используют ее для расщепления молекул воды на кислород и водород", – сообщил доктор химических наук, профессор кафедры органической химии Университета Вюрцбурга Леандер Эрнст.
Это по-настоящему живой материал толщиной с банковскую карту. Один квадратный метр покрытия поглощает столько же углекислого газа, сколько три взрослых дерева! А еще изобретение превратит фасады в заправочные станции.
Здания будут производить водородное топливо прямо из воздуха и солнечного света. Но это еще не все чудеса живых материалов.
Коррозия – тихий убийца инфраструктуры и транспорта. Как ее побороть?
Каждый год ржавчина превращает в труху километры коммуникаций, десятки опор мостов, тысячи кузовов автомобилей. Технологию, которая поможет победить ржавчину, придумали ученые из Швейцарии.
Они создали уникальное покрытие, которое превращает обычный металл в живой организм, способный к самовосстановлению.
При малейшем повреждении "умная кожа" выпускает целебный гель с ионами хрома. За 30 секунд он затягивает любую царапину.
"Именно хром образует на поверхности металла ультратонкую оксидную пленку и блокирует доступ кислорода и влаги. Лабораторные испытания показали, что такое покрытие обеспечивает стопроцентную защиту металлов, особенно алюминия, от коррозии.
Материал не просто продлевает жизнь конструкциям – он практически бессмертен. После окончания срока службы покрытие можно переработать и нанести заново без потери свойств", – пояснил профессор по многофункциональным материалам швейцарской высшей школы Цюриха Маркус Нидербергер.
С такой защитой корабли больше не будут бояться соленой воды, трубопроводы перестанут ржаветь, а мосты простоят десятилетия без ремонта. Но и это еще не все!
Благодаря "живым" материалам долговечной станет и одежда
В этом уверены британские ученые. Они создали ткань, которая сама зашивает дырки. Без ниток и иголок! Исследователи университетов Ньюкасла и Нортумбрии вырастили уникальный материал из грибного мицелия.
Он в три раза прочнее хлопка, не рвется и не изнашивается годами. И самое главное – может самостоятельно заживлять любые повреждения за сутки.
При создании уникальной ткани ученые использовали хламидоспоры – спящие клетки грибов. При малейшем повреждении они прорастают и восстанавливают материал без следов.
"Добавив коктейль из питательных веществ – углеводов, белков и других грибных витаминов – исследователи получили кожу, которую можно снять и высушить.
Если поместить ее в особый раствор, то можно сохранить клетки-спасатели – хламидоспоры, они-то и нарастят новые волокна после разрыва!
Любопытно, что когда попробовали повторить эксперимент с другим видом грибов, без хламидоспор, материал полностью потерял свои "живые" свойства", – отметила доцент кафедры биотехнологий Брюссельского свободного университета Элиза Элзакер.
Пока "живая" ткань слишком тонкая для курток. Но ученые уже знают, как сделать материал прочнее: либо склеить его в несколько слоев, словно бутерброд, либо обработать глицерином.
Это как пропитать бумагу воском. Только представьте: скоро у нас будут одежда, которая сама зашивает дырки, пока вы спите, и здания, способные очищать воздух, как деревья.
Главное, чтобы наши города не стали похожи на фильмы ужасов, где все вокруг пульсирует и растет.