Δημιουργήστε ένα νέο είδος τσιμέντου που μπορεί να χτίσει σπίτια και να ανάψει δεκάδες λάμπες

Όχι μόνο για τις κατασκευές, η νέα γενιά τσιμέντου που αναπτύχθηκε από Δανούς και Κινέζους ερευνητές μπορεί επίσης να παράγει ηλεκτρική ενέργεια χάρη στα βακτήρια που ζουν στο εσωτερικό της.

Μεγεθυμένα δομικά και συνθετικά χαρακτηριστικά του "ζωντανού τσιμέντου" - Φωτογραφία: CRPS

Πρόσφατα, μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Aarhus (Δανία) και το Πανεπιστήμιο Chongqing Jiaotong (Κίνα) ενσωμάτωσαν με επιτυχία τα βακτήρια Shewanella oneidensis σε σκληρό τσιμέντο, δημιουργώντας ένα «υβριδικό υλικό μεταξύ βακτηρίων και τσιμέντου».

Αυτό το «ζωντανό τσιμέντο» όχι μόνο βοηθά στην υποστήριξη κτιρίων, αλλά λειτουργεί και ως ένα «επαναφορτιζόμενο» σύστημα αποθήκευσης ενέργειας.

Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει ένα μέλλον όπου τα υλικά κατασκευής πόλεων μπορούν να παρέχουν ενέργεια στους ανθρώπους, σύμφωνα με το IFLScience στις 15 Σεπτεμβρίου.

Το ζωντανό τσιμέντο παρασκευάζεται με την προσθήκη σκόνης θειικού νατρίου (ηλεκτρολύτη που υποστηρίζει βακτήρια) στο τσιμέντο, ακολουθούμενη από την προσθήκη βακτηρίων αραιωμένων σε αποστειρωμένο απιονισμένο νερό. Το μείγμα τσιμέντου χύνεται σε ένα καλούπι και αφήνεται σε θερμοκρασία δωματίου για 24 ώρες.

Το Shewanella oneidensis είναι ένα ηλεκτροενεργό βακτήριο, ικανό να δημιουργεί ένα δίκτυο ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων για την αποθήκευση και απελευθέρωση ενέργειας.

Αυτό το ζωντανό τσιμέντο έχει ενεργειακή πυκνότητα 178,7 Wh/kg. Για να το θέσουμε σε προοπτική, μια τυπική λάμπα LED καταναλώνει 4-18W. Επομένως, ένα κιλό ζωντανού τσιμέντου μπορεί να τροφοδοτήσει έως και 44 LED - μια τεράστια ποσότητα ενέργειας που παράγεται από μικροσκοπικά βακτήρια.

Μετά από 10.000 ενεργειακούς κύκλους, το τσιμέντο διατηρούσε ακόμα το 85% της χωρητικότητάς του, δείχνοντας δυνατότητες μακροπρόθεσμης χρήσης.

Ωστόσο, επειδή πρόκειται για ένα «ζωντανό» υλικό, υπάρχει πιθανότητα τα βακτήρια να πεθάνουν. Ως εκ τούτου, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε μικρά κανάλια μέσα στο τσιμέντο για να παρέχει θρεπτικά συστατικά στα βακτήρια και κατάφερε να τα αποκαταστήσει στο 80% της αρχικής τους χωρητικότητας.

Αυτές αποτελούν ένα τεράστιο βήμα προόδου σε σχέση με τις συμβατικές μπαταρίες, καθώς είναι επαναφορτιζόμενες και δεν περιέχουν τοξικά βαρέα μέταλλα, καθιστώντας τες πιο φιλικές προς το περιβάλλον.

Επιπλέον, το ακατέργαστο τσιμέντο μπορεί να παρέχει ενέργεια όταν η θερμοκρασία πέσει στους 0 βαθμούς Κελσίου και σε θερμοκρασία δωματίου (20 - 33 βαθμοί Κελσίου).

Η τεχνολογία θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε δομές κτιρίων όπως τοίχους, θεμέλια ή γέφυρες, και θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στην παροχή της ίδιας ενέργειας με τα ηλιακά πάνελ, λέει η ομάδα.

Ενώ η ιδέα είναι ενδιαφέρουσα, το ζωντανό τσιμέντο δεν είναι ακόμη έτοιμο για χρήση σε εργοτάξια. Η φυσική αλκαλικότητα του τσιμέντου αποτελεί πρόκληση για την επιβίωση των βακτηρίων και η απόδοση των ηλεκτροενεργών μικροοργανισμών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το περιβάλλον.

Η ομάδα επικεντρώνεται σε πιθανές λύσεις όπως η δημιουργία ισχυρότερων βακτηριακών στελεχών και η προσαρμογή του πορώδους του τσιμέντου για την παροχή καλύτερης θρέψης.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Cell Reports Physical Science .

ΑΝΧ ΠΕΜ

Πηγή: https://tuoitre.vn/tao-ra-loai-xi-mang-moi-vua-xay-nha-vua-co-the-thap-sang-hang-chuc-bong-den-20250916113738163.htm