Капитал страны
Капитал Страны
ENGLISH
29 ЯНВ, 07:25 МСК
USD (ЦБ)    62,8299
EUR (ЦБ)    69,2260

29 ЯНВ, 07:25 МСК
USD (ЦБ)    62,8299
EUR (ЦБ)    69,2260

Живые кирпичи! Ученые создают живой бетон

15.01.2020 23:05
Комментарии
Живые кирпичи! Ученые создают живой бетон

Команда ученых из университета Колорадо создала кирпичи строительного материала из цианобактерий.

Веками строители производили бетон примерно одинаково: смешивая твердые материалы, такие как песок, с различными связующими веществами и надеясь, что он останется неподвижным и жестким в течение длительного времени.

Теперь междисциплинарная группа исследователей из Университета Колорадо, Боулдер, создала совершенно другой вид бетона - тот, который жив и может даже воспроизводиться.
Минералы в новом материале осаждаются не химией, а цианобактериями, распространенным классом микробов, которые захватывают энергию посредством фотосинтеза. Фотосинтетические бактерии придают бетону зеленый цвет.

«Это действительно похоже на материал Франкенштейна», - сказал Уил Срубар, инженер-конструктор и руководитель исследовательского проекта. (Зеленый цвет исчезает, когда материал высыхает).

Другие исследователи работали над включением биологии в бетон, особенно в бетон, который может лечить собственные трещины. Основное преимущество нового материала, говорят его создатели, состоит в том, что вместо добавления бактерий в обычный бетон - негостеприимную среду - их процесс ориентирован вокруг бактерий: привлечение их к сборке бетона и поддержание их в живых, чтобы они потом делали больше.

«Новый бетон представляет новый и интересный класс низкоуглеродистых дизайнерских строительных материалов», - говорит Андреа Гамильтон, эксперт по бетону в Университете Стратклайда в Шотландии.

Чтобы построить живой бетон, исследователи сначала попытались поместить цианобактерии в смесь теплой воды, песка и питательных веществ. Микробы охотно поглощали свет и начали производить карбонат кальция, постепенно цементируя частицы песка вместе. Но процесс шел медленно. Доктор Срубар ранее работал с желатином, пищевым ингредиентом, который при растворении в воде и охлаждении образует особые связи между его молекулами. Важно отметить, что его можно использовать при умеренных температурах, которые не влияют на бактерии. Он предложил добавить желатин, чтобы укрепить матрицу, которую строят цианобактерии, и команда была заинтригована.

Исследователи купили желатин марки Knox в местном супермаркете и растворили его в растворе с бактериями. Когда они вылили смесь в формы и охладили ее в холодильнике, желатин образовал свои связи - «точно так же, как при приготовлении желе», - сказал доктор Срубар. Желатин обеспечил большую структуру и работал с бактериями, чтобы помочь живому бетону расти сильнее и быстрее.

Примерно через день смесь сформировала бетонные блоки в форме любых форм, которые использовала группа, включая двухдюймовые кубики, блоки размером с обувную коробку и куски формы с распорками и вырезами. Отдельные двухдюймовые кубики были достаточно прочными, чтобы человек мог стоять на них, хотя материал слабее по сравнению с большинством обычных бетонов. Блоки размером с обувную коробку показали потенциал для реального строительства.

«В первый раз, когда мы создали большую структуру, используя эту систему, мы не знали, будет ли она работать, переходя от этой маленькой вещицы к большому кирпичу», - сказал Челси Хеверан, инженер в Университете штата Монтана - и ведущий автор исследования. «Мы вынули его из формы и держали - он был красивого, ярко-зеленого цвета. Это был первый раз, когда у нас был масштаб, который мы представляли, и это было действительно захватывающим».

При хранении в относительно сухом воздухе при комнатной температуре блоки достигают максимальной прочности в течение нескольких дней, и бактерии постепенно начинают вымирать. Но даже через несколько недель блоки все еще живы; когда снова подвергаются воздействию высокой температуры и влажности, многие из бактериальных клеток бодрствуют.
Группа может взять один блок, разрезать его алмазной пилой, поместить половину назад в теплый химический стакан с большим количеством сырья, залить его в форму и начать заново бетонирование. Таким образом, каждый блок может порождать три новых поколения, давая восемь блоков-потомков.

Живые строительные материалы могут оказать помощь в строительстве в отдаленных или суровых условиях.

«В пустыне вам не нужно перевозить много материалов», - сказал доктор Срубар.

Преимущество блоков состоит в том, что они изготовлены из различных обычных материалов. Большинству бетона требуется девственный песок, который поступает из рек, озер и океанов, который истощается во всем мире, в основном из-за огромного спроса на бетон. Новый живой материал не такой привередливый.

«Мы не используем какой-то особый вид песка», - сказал доктор Срубар. «Мы могли бы использовать отходы, такие как матовое стекло или переработанный бетон».

В настоящее время исследовательская группа работает над тем, чтобы сделать материал более практичным, более прочным, повышая устойчивость бактерий к обезвоживанию и переконфигурируя материалы таким образом, чтобы они могли быть упакованы в плоскую форму и легко собираться, как плиты из гипсокартона. Также ученые стремятся обнаружить другой вид цианобактерий, который не требует добавления желатина.

В конце концов, сказал доктор Срубар, инструменты синтетической биологии могут значительно расширить сферу возможностей: например, строительные материалы, которые могут обнаруживать токсичные химические вещества и реагировать на них, или загораются для выявления структурных повреждений. Живой бетон может помочь в условиях, более суровых, чем даже самые сухие пустыни: другие планеты, такие как Марс, пишет The New York Times.

«Мы никак не сможем нести строительные материалы в космос», - сказал доктор Срубар. «Мы принесем с собой биологию».

Комментировать (без регистрации)

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий

Статьи

«Унижал честь и достоинство офицера». За что губернатор Чувашии Игнатьев заслужил отставку

«Унижал честь и достоинство офицера». За что губернатор Чувашии Игнатьев заслужил отставку
Политика

Прибавка к пенсии до 30 тысяч: миф или реальность?

Прибавка к пенсии до 30 тысяч: миф или реальность?
Экономика

Не мытьем так катаньем. Что сделают российские власти с налоговым бременем предпринимателей?

Не мытьем так катаньем. Что сделают российские власти с налоговым бременем предпринимателей?
Экономика 2

Мясо, молоко и шоколад резко подорожают в 2020 году. Почему?

Мясо, молоко и шоколад резко подорожают в 2020 году. Почему?
Экономика

Индексацию пенсий получат не все. Почему изменение Конституции ничего не гарантирует

Индексацию пенсий получат не все. Почему изменение Конституции ничего не гарантирует
Экономика 2

За 30 тысяч никто не хочет работать. Какие зарплаты желают получать россияне

За 30 тысяч никто не хочет работать. Какие зарплаты желают получать россияне
Экономика 13

Узнай, страна

В Псковской области модернизировали узловой центр питания для надежности энерготранзита в Беларусь

В Псковской области модернизировали узловой центр питания для надежности энерготранзита в Беларусь

В Башкирии запустили первую очередь современного молочного комплекса на 1600 голов КРС

В Башкирии запустили первую очередь современного молочного комплекса на 1600 голов КРС

В Приморском крае в объединение ВВО поступила первая партия новейших КШМ на базе внедорожника «Тигр»

В Приморском крае в объединение ВВО поступила первая партия новейших КШМ на базе внедорожника «Тигр»

В Кировской области открыли новый корпус птицефабрики с целью роста производства до 1 млн яиц в день

В Кировской области открыли новый корпус птицефабрики с целью роста производства до 1 млн яиц в день

Наши
партнеры

«Деловая Россия» — союз предпринимателей нового поколения российского бизнеса
«Терралайф» - рекламное агентство полного цикла
Dawai - Австрия на русском: новости, туризм, недвижимость, объявления, афиша



Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter