11 ИЮЛ, 07:44 МСК
USD (ЦБ)    78.1727
EUR (ЦБ)    91.4175

Самовосстанавливающийся бетон заделывает трещины с помощью бактерий

20.11.2023 13:27
Комментарии

Бетон может показаться прочным и долговечным, но он может быть на удивление уязвимым для непогоды.

Теперь исследователи из Университета Дрекселя продемонстрировали тип самовосстанавливающегося бетона с «биоволокнами», которые используют бактерии для заделывания трещин по мере их образования.

Бетон прост в изготовлении, он прочен и в идеальных условиях долговечен. Но, конечно, реальный мир редко соответствует идеалам, поэтому бетон постоянно подвергается атмосферным воздействиям, которые могут привести к появлению трещин. Именно тогда начинаются настоящие проблемы: колебания температуры приводят к расширению трещин, а влага запускает различные процессы, которые могут разъедать бетон.

Таким образом, бетонные конструкции нуждаются в постоянном обслуживании, что может быть дорогостоящим и неудобным, а также увеличивать (и без того большое) воздействие производства этих материалов на окружающую среду. Поиск способов замедлить это ухудшение может избавить от многих головных болей.

Именно здесь на помощь приходит BioFiber от Drexel. Эти полимерные волокна не только действуют как физическое усиление, но и выполняют важную двойную функцию в качестве механизма самовосстановления. Волокна покрыты слоем гидрогеля, который содержит эндоспоры – спящие формы бактерий, способные выдерживать экстремальные условия, а затем возрождаться, когда ситуация становится более комфортной. Затем слой гидрогеля покрывают тонкой полимерной оболочкой.

Бетон BioFiber можно использовать, как и любой другой, но его секретная суперсила становится очевидной только позже, когда и если он треснет. Когда вода достигает BioFiber, гидрогель расширяется и вырывается из оболочки, выталкиваясь к поверхности. При этом дремлющие бактерии пробуждаются и начинают питаться углеродом и кальцием из окружающего их бетона. При этом образуется карбонат кальция, цементирующий материал, который заполняет и латает трещину.

«Это захватывающее развитие в продолжающихся усилиях по улучшению строительных материалов, используя вдохновение природы», — сказал Амир Фарнам, ведущий исследователь команды. «Каждый день мы видим, что наши стареющие бетонные конструкции получают повреждения, которые снижают их функциональный срок службы и требуют дорогостоящего серьезного ремонта. Представляете, они могут исцелить себя? В нашей коже наши ткани делают это естественным путем через многослойную волокнистую структуру, наполненную нашей самовосстанавливающейся жидкостью – кровью. Эти биоволокна имитируют эту концепцию и используют камнеобразующие бактерии для создания устойчивого к повреждениям живого самовосстанавливающегося бетона».

Хотя время заживления может варьироваться, команда утверждает, что BioFiber, похоже, способен залатать трещины всего за день или два. Предыдущие исследования показали, что самовосстанавливающийся бетон наполнен бактериями, но одна из главных проблем заключалась в том, как сохранить микробы живыми в течение длительного времени, сохраняя при этом бетон неповрежденным. Решением может стать использование спящих эндоспор, заключенных в гидрогель под защитной полимерной оболочкой.

Еще предстоит много работы, но исследователи говорят, что бетон BioFiber может в конечном итоге помочь снизить требования к техническому обслуживанию зданий, а также выбросы CO2 при производстве бетона.

NewAtlas

Спасибо, что читаете «Капитал страны»! Получайте первыми самые важные новости в нашем Telegram-канале или Вступайте в группу в «ВКонтакте» или в «Одноклассниках»

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


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Отметьте самые значимые события 2021 года:
close
check_box check_box_outline_blank Демонстратор будущего двигателя для многоразовой ракеты-носителя в Свердловской области
check_box check_box_outline_blank Демонстратор нового авиадвигателя ПД-35 в Пермском крае
check_box check_box_outline_blank Полет МС-21-300 с крылом, изготовленным из российских композитов в Иркутской области
check_box check_box_outline_blank Открытие крупнейшего в РФ Амурского газоперерабатывающего завода в Амурской области
check_box check_box_outline_blank Запуск первой за 20 лет термоядерной установки Токамак Т-15МД в Москве
check_box check_box_outline_blank Создание уникального морского роботизированного комплекса «СЕВРЮГА» в Астраханской области
check_box check_box_outline_blank Открытие завода первого российского бренда премиальных автомобилей Aurus в Татарстане
check_box check_box_outline_blank Старт разработки крупнейшего в Европе месторождения платиноидов «Федорова Тундра» в Мурманской области
check_box check_box_outline_blank Испытание «зеленого» танкера ледового класса ICE-1А «Владимир Виноградов» в Приморском крае
check_box check_box_outline_blank Печать на 3D-принтере первого в РФ жилого комплекса в Ярославской области
Показать ещеexpand_more