За умови широкого застосування, самовідновлювальний бетон може значно знизити витрати на обслуговування будівництва - Фото: Quantum News
Згідно з The Brighter Side of News , винахід самозалатаючого бетону належить дослідницькій групі з Університету Небраски-Лінкольна (США) і високо цінується за його практичне застосування не лише в будівельній галузі.
Чому розтріскування бетону є серйозною проблемою?
Бетон є найпоширенішим будівельним матеріалом у світі . Однак він схильний до утворення мікротріщин через нагрівання, усадку або великі навантаження.
Ці тріщини можуть пропускати воду, повітря та хімікати, кородувати сталь та послаблювати конструкцію, що навіть може призвести до руйнування, якщо їх не виявити та не усунути вчасно.
У Сполучених Штатах виявлення та ремонт тріщин у бетоні щорічно коштує десятки мільярдів доларів. Це складний процес, який вимагає визначення точного місця пошкодження та проведення дороговартісного ремонту.
Під керівництвом доктора Конгруї Грейс Джин, команда черпала натхнення з лишайників, симбіотичного організму між грибами та водоростями/ціанобактеріями, які можуть виживати в суворих умовах.
Вони відтворили цю симбіотичну модель у лабораторії, поєднавши нитчасті гриби (Trichoderma reesei) та ціанобактерії (Anabaena inaequalis або Nostoc punctiforme), щоб створити мікробну систему, яка може виживати лише на повітрі, воді та світлі.
Особливістю цієї системи є її здатність автоматично виробляти мінерали карбонату кальцію, речовину, яка допомагає герметизувати тріщини в бетоні без необхідності додавання поживних речовин ззовні, як це було в попередніх методах.
У цьому мікробіомі ціанобактерії використовують світло для фотосинтезу, поглинаючи вуглекислий газ та азот з повітря для створення поживних речовин. Нитчасті гриби використовують це джерело поживних речовин для росту та створення кристалів карбонату кальцію для заповнення тріщин.
Експерименти показали, що цей симбіотичний мікроорганізм процвітає в середовищах з низьким вмістом поживних речовин, низькою вологістю та високим рівнем pH, таких як бетон, де багато інших бактерій не можуть. Випробування також підтвердили, що швидкість загоєння тріщин до 80% швидша, ніж за допомогою традиційних бактеріальних методів.
Зокрема, цей метод також безпечний для навколишнього середовища, оскільки не створює токсичних газів, як деякі методи з використанням сечовини.
Практичне застосування та майбутні перспективи
За умови широкого застосування самовідновлювальний бетон може значно знизити витрати на обслуговування будівництва, продовжуючи термін служби мостів, будівель і навіть космічних споруд на Місяці чи Марсі, де ремонт практично неможливий.
Команда також співпрацює із соціологами, щоб зрозуміти, як громадськість ставиться до життя в будинках, у стінах яких «ховаються» мікроби. Також враховуються правові та етичні фактори для забезпечення безпеки та соціального сприйняття.
Не обмежуючись лише теоретичною моделлю, група вчених створила бетонні зразки, що містять мікроорганізми, культивовані в змодельованих реальних умовах, таких як тепла температура, середня вологість та цикл освітлення, як на будівельному майданчику. Результати показали, що ця система мікроорганізмів може рости та ефективно функціонувати без генетичної модифікації, покладаючись лише на повітря та світло.
Якщо ця технологія буде комерціалізована, вона може трансформувати світову будівельну галузь, зробивши міста більш сталими, з низьким рівнем викидів та безпечнішими для всіх.
Джерело: https://tuoitre.vn/phat-minh-loai-be-tong-tu-va-20250623113630787.htm
Коментар (0)