Дослідники з Університету Дрекселя створили бетон із «біоволокнами», які використовують бактерії для закладення тріщин у міру їх утворення. Технологія виробництва, що масштабується, ще розробляється, але в кінцевому підсумку може допомогти знизити вимоги до технічного обслуговування будівель і викиди вуглекислого газу при виробництві бетону.
Дослідники використовують полімерні волокна BioFiber для доставки компонентів, що відновлюють, всередину тріщини. Волокна вкриті шаром гідрогелю, що містить ендоспори — сплячі форми бактерій, здатні витримувати екстремальні умови, а потім відроджуватися, коли ситуація стає більш комфортною. Шар гідрогелю покритий тонкою полімерною оболонкою, чутливою до пошкоджень.
Бетон із волокнами BioFiber можна використовувати, як і будь-який інший, але його «суперсила» проявляється при формуванні в матеріалі тріщин. Коли вода досягає BioFiber, гідрогель розширюється, виривається з оболонки та виходить на поверхню. При цьому дрімучі бактерії прокидаються, починають поглинати вуглець і кальцій з бетону, що їх оточує. У результаті утворюється карбонат кальцію — цементуючий матеріал, який заповнює та «заліковує» тріщину.
Хоча час загоєння може змінюватись, дослідники стверджують, що BioFiber здатний залатати тріщини всього за день чи два. Попередні дослідження стикалися із проблемою збереження мікробів живими протягом тривалого часу. Використання сплячих ендоспор, укладених у гідрогель під полімерною захисною оболонкою, вирішує це завдання.
Бетон широко використовується в будівництві, тому що він простий у виготовленні, міцний і в ідеальних умовах довговічний. Але в реальному світі матеріал постійно піддається атмосферним впливам, що призводять до розтріскування. Крихітні тріщини під впливом коливань температури розширюються, а волога запускає процеси, які руйнують бетон. Механізм зцілення відновлює пошкодження на ранніх етапах, знижуючи потребу в обслуговуванні бетонних конструкцій.
Раніше ми писали, що вчені створили інноваційну фарбу, яка охолоджує будинки влітку і зігріває взимку.
Підписуйся на наш Telegram-канал