Вчені створили бетон, що самовідновлюється

Міждисциплінарна група вчених з Дрексельського університету (Drexel University) представила бетон, що самовідновлюється. Для цього розчин армується волокнами зі спорами спеціальних бактерій. Розробка може позбавити дорогих ремонтних робіт, що також знизить потребу в будматеріалі, виробництво якого наносить один з важких уронів навколишньому середовищу.

Людство нескінченно будує та ремонтує. Бетон став найпопулярнішим матеріалом у цьому процесі. На виготовлення цементу та розчинів на його основі витрачається колосальний обсяг викопних ресурсів, що вносить у щорічні викиди парникових газів до 8% вуглекислого газу. Бетонні конструкції, що самовідновлюються, допомогли б заощадити на засобах для ремонту, і це також скоротило б шкідливі викиди в атмосферу.

Група фізиків, хіміків, біологів, матеріалознавців та будівельників з Дрексельського університету знайшла можливе розв’язання проблеми. Вченим давно відомі бактерії, які мінералізують видобутий з повітря вуглець, перетворюючи його на «камінь». Якщо в тріщинах бетону поселити колонії таких бактерій, вони самостійно заповнять тріщини мінералами та зцементують її краю.

Дослідники підібрали перспективний для поставленого завдання штам бактерій Lysinibacillus sphaericus . Залишалося питання, як зберегти бактерії та активувати їх тільки для появи тріщин. Для цього суперечки бактерій помістили в гідрогель та покрили все це полімерною оболонкою. Вийшла найтонша полімерна арматура, яка сама по собі надавала бетону додаткової міцності.

Якщо в бетоні з полімерною арматурою виникала тріщина, то коли вона доходила до волокна, внутрішній тиск вивільняв гідрогель та суперечки бактерій. Суперечки перетворювалися на живих бактерій, які харчувалися кальцієм і поглинали вуглець з повітря, утворюючи натомість мінеральні сполуки як карбонату кальцію. Тріщина заростала з такою швидкістю, яка обіцяє заліковувати подібні рани у бетоні за добу чи дві.

Розроблений вченими матеріал поки не годиться для комерційного застосування, для цього з ним ще багато роботи. Однак ідея цілком робоча і може згодом втілитись у життя. Бактерії можна буде навіть підселяти лише в тріщини, не додаючи спочатку розчин. Ремонт зведеться до прогулянки вздовж будівель з пляшкою аерозолю замість замісу, ведер із розчином, кельм і всього ось цього. Чекаємо відео в інтернеті, як у домашніх умовах виростити корисних бактерій, що цементують, наприклад, на перловці.