Живой бетон и материалы - шаг в новый мир строительства

Разделив кирпич пополам, бактерии с помощью дополнительного песка, гидрогеля и питательных веществ смогут сделать из половинок два полных кирпича. Исследователи продемонстрировали, что из одного кирпича через три поколения можно воспроизвести до восьми кирпичей

Комбинируя песок и бактерии, исследователи создали то, что они назвали «живым» бетоном. Это первые шаги, но в будущем, говорят они, будут созданы строительные материалы, которые смогут ремонтировать или даже воспроизводить сами себя более экологичным способом (в данном случае буквально), чем традиционными средствами.

Это не совсем новая идея. Ранее сообщалось о способностях бетона самовосстанавливаться с помощью бактерий или грибов.

Сейчас исследователи пошли еще дальше, чтобы сбылась мечта о будущем, в котором поставщики рассылают потребителям мешки с высушенными ингредиентами для изготовления живых строительных конструкций. Необходимо будет просто добавить воды, а затем вырастить и сформировать свои собственные микробные дома.

В публикации журнала Matter [1] описывается создание волокна из песка и гидрогеля для выращивания бактерий. Гидрогель удерживает влагу и питательные вещества, чтобы бактерии размножались и подобно образованию ракушек создавали за счет биоминерализации инертных песчано-желатиновых каркасов строительный материал, который при правильном использовании демонстрирует необходимую прочность, сопоставимую с цементным раствором.

Разделив кирпич пополам, бактерии с помощью дополнительного песка, гидрогеля и питательных веществ смогут сделать из половинок два полных кирпича. Исследователи продемонстрировали, что из одного кирпича через три поколения можно воспроизвести до восьми кирпичей.

Однако не все так просто. Одна сложность состоит в том, что кирпичи должны быть полностью сухими, чтобы достичь максимальной конструктивной прочности, однако, сушка ставит под угрозу жизнеспособность бактерий.

Фотосинтетические цианобактерии, которые использовались для экспериментов, нуждаются во влажных условиях, чтобы выжить, и чего они не смогут получить и в сильно засушливых регионах мира.

Однако, считают исследователи, это первые шаги в создании новой дисциплины, где предполагается использование и других бактерий, имеющих различные функциональные и биологические возможности для создания принципиально новых материалов, например таких, которые реагируют на токсины из воздуха.

Другие применения могут включать создание строительных конструкций, наоборот там, где ресурсы ограничены, например, в пустыне или на другой планете.

«В суровых условиях эти материалы будут особенно эффективны, потому что они используют солнечный свет для размножения и очень небольшое количество экзогенного материала, необходимого для их роста». «Это произойдет так или иначе».

Ссылки:

1. https://doi.org/10.1016/j.matt.2019.11.016