Біотехнологія створює новий тип бетону, який може самовідновлювати тріщини

зображення.jpg — Поєднання біотехнології та матеріалознавства може призвести до новаторських проривів.

Бетон – це продукт, який постійно піддається впливу суворих умов навколишнього середовища, що призводить до появи тріщин та ризику корозії. Тому бетонні конструкції потребують постійного обслуговування, що є дорогим та недоцільним.

Попередні дослідження показали, що бетон може самовідновлюватися, якщо його компоненти містять певні типи бактерій.

Найбільшим викликом, однак, є пошук способу зберегти бактерії живими довгостроково, не пошкоджуючи бетонну конструкцію.

Вчені з Університету Дрекселя (США) знайшли проривне рішення цієї проблеми, використовуючи ендоспори, укладені в гідрогель та захисну полімерну оболонку.

Завдяки цьому їм успішно вдалося винайти біоволокнистий бетон, який має здатність самостійно закладати тріщини після їх утворення.

У виробництві біофібробетону використовується спеціальний тип полімерного волокна. Ці полімерні волокна мають подвійну функцію: вони одночасно зміцнюють бетон і створюють механізм самовідновлення.

Ці полімерні волокна оточують шар гідрогелю, всередині якого знаходяться неактивні бактерії – ендоспори, які мають здатність «спати» в суворих умовах, але можуть відроджуватися, коли середовище стає сприятливим.

Біоволокнистий бетон можна використовувати так само, як і звичайний бетон. Однак його особливості стають очевидними лише тоді, коли з'являються тріщини.

Коли вода просочується крізь тріщини, гідрогель розчиняється, і сплячі бактерії пробуджуються. Бактерії починають поїдати вуглець і кальцій з навколишнього бетону, утворюючи карбонат кальцію – сполучну речовину, яка заповнює тріщини.

Біоволокно може самостійно герметизувати тріщини всього за 1-2 дні після їх появи. За словами дослідників, біоволокнистий бетон спростить вимоги до обслуговування будівель, а також зменшить викиди CO2 від виробництва бетону.

(за даними Hightech)

Джерело