Бетон – чудовий матеріал, без якого не можливо уявити будівельну промисловість. Але він не позбавлений вад. Одна з найбільших проблем, з якою роками боролися вчені-матеріалознавці, – його тендітність. Річ у тім, що бетон позбавлений високої міцності на розтяг. А отже, він схильний до розтріскування під навантаженням.
Одним із варіантів розв’язання цієї проблеми стала розробка бетону, що може латати власні тріщини. Команда дослідників під керівництвом інженера-механіка Конгруї Грейс Джин із Техаського університету A&M винайшла бетон, що заліковує свої тріщини, використовуючи силу синтезованого лишайника.
За словами вчених, винахід перевершив усі попередні спроби створення «живого» бетону, що самовідновлюється за допомогою бактерій. А головне, що новий вид цього матеріалу є повністю самодостатнім.
«Бетон, що самовідновлюється під впливом мікробів, широко вивчався понад три десятиліття. Але існувало одне істотне обмеження: жоден з підходів до самовідновлення не був повністю автономним. А для безперервного виробництва відновлюваних матеріалів потрібне зовнішнє джерело поживних речовин», – розповіла керівниця дослідження.
Тривалі пошуки «живого» бетону з використанням бактерій вимагали від інженерів розпилення поживних речовин вручну, аби спонукати організми до ремонту пошкодженого бетону. Однак автори нового дослідження просунулися на крок далі від цього рішення.
Лишайник як панацея
Зрештою науковці звернулися до лишайників, повідомило видання Science Alert. За словами матеріалознавців, лишайники – це не окремі організми, а «приклади симбіотичного партнерства між грибком і ціанобактеріями чи водоростями».
Команда розробила лишайник з використанням ціанобактерій, що беруть з атмосфери вуглекислий газ та азот, а також нитчастого гриба, що притягує іонізований кальцій та сприяє осадженню великої кількості карбонату кальцію (матеріалу, з якого утворюється яєчна шкаралупа та морські раковини).
Під час лабораторних випробувань цей лишайник сприяв відновленню бетону, відкладаючи велику кількість карбонату кальцію, склеюючи тріщину і не даючи їй поширитись далі.
До речі, на відміну від бактерій, лишайник не потребує підживлення чи догляду: він просто робить свою справу.
Отже, винахідники знайшли спосіб подовжити термін експлуатації матеріалу, що став життєво важливим для людства.
Результати дослідження опублікував журнал Materials Today Communications.
Фото: pixabay.com
