Категорії
Різне

Бетон зі здатністю до самовідновлювання

Американські вчені розробили біологічну субстанцію, яка перетворює пісок в бетон, а при сприятливих умовах може і розмножуватися. Такий будівельний матеріал вимагає менше ресурсів і абсорбує парниковий ефект.

Бетон – штучний кам’яний будівельний матеріал. Звичайний бетон виготовляють шляхом змішування цементу, піску і щебеню. Цемент – це штучна неорганічна гідравлічна в’язка речовина, яка при взаємодії з водою, водними розчинами солей та іншими рідинами утворює пластичну масу і потім твердне. Цемент отримують тонким подрібненням клінкеру (продукт випалу до спікання однорідної сировинної суміші з вапняку і силікатної глини), до якого додають гіпс та інші активні мінеральні добавки (піритні недогарки, колошниковий пил, боксити, піски). Випал сировинної суміші для цементу проводиться при температурі + 1450 … + 1480 ° C протягом 2-4 годин в довгих обертових печах, де відбуваються складні фізико-хімічні процеси.

Advertisements

На жаль, ще й досі не вдавалося розробити склад, який надає популярному в будівництві матеріалу максимальної довговічності. Проте вчені з американського штату Колорадо придумали новий вид будівельного матеріалу, в якому живуть ціанобактерії, які здатні розмножуватися під впливом сонця і кисню. Створений за такою технологією будівельний матеріал не міцніше бетону, але при пошкодженнях може легко відновлюватися. Також при виробництві нового типу будівельного матеріалу менше виділяється вуглекислого газу, що є позитивним для навколишнього середовища.

Про властивості «живого» бетону було розказано в виданні The New York Times: новий матеріал являє собою суміш піску, гідрогелю, який регулярно підживлює склад нового бетону рідиною, та бактерій роду Synechococcus. Гелеподібна маса забезпечує мікробів необхідними для зростання речовинами і ті, у міру свого розвитку, виробляють карбонат кальцію. Саме ця речовина і додає новому матеріалу міцності.

Бетон зі здатністю до самовідновлювання
Бактерії Synechococcus живуть переважно у водному середовищі

Американські вчені запевняють, що створений ними будівельний матеріал з бактеріями за певних умов здатний повністю відновлюватися. Наприклад, якщо розламати створену за новою технологією цеглу, її можна заново виростити, обливши сумішшю гідрогелю та піску. Під впливом сонця і завдяки поживним речовинам з гідрогелю, бактерії буквально оживають і допомагають цеглі знайти первісну форму, головне, щоб навколо пошкодженого матеріалу були цілі цеглини, які не дадуть суміші розтектися по краях і допоможуть зберегти форму.

Отриманий матеріал міцний, як і бетон. Однак в дуже сухих умовах бактерії можуть загинути і тоді цеглини втратять властивість самовідтворювання. На сьогодні дослідники хочуть домогтися максимальної живучості мікроорганізмів в звичних для нас умовах. Відомо, що при відносній вологості повітря близько 30% бактерії живуть майже місяць, але вчені мають намір поліпшити цей показник.

Під час експерименту науковий керівник Челсі Хеверан і його колеги розламали створену ними цеглу навпіл і шляхом додавання гідрогелю та піску змогли виростити з одного уламка вісім абсолютно ідентичних першій цеглин. Вони запевнили, що новий будівельний матеріал не ламається, навіть якщо на нього наступити. Хоч вчені і впевнені в міцності цегли, але про будівництво з нового матеріалу говорити дещо зарано.

Однак науковці розраховують, що в майбутньому така цегла буде затребувана. З неї можна буде будувати будинки і навіть житла для перших колонізаторів Марса. Споруду з такого матеріалу буде легко відремонтувати, до того ж бактерії, що містяться в його складі, зможуть попереджати про підвищену концентрацію шкідливих речовин в повітрі, а все тому, що вони активно взаємодіють з навколишнім середовищем.

Advertisements