Самовосстанавливающийся бетон
Бетон использовался в Европе со времен Древнего Рима, хотя его изобретение было давно забыто римлянами. На сегодняшний день бетон является одним из наиболее широко используемых материалов в мире. Тем не менее, его темная сторона – это трещины и ухудшение в целом. Его долговечность просто не вечна, особенно из-за погоды (дождь, снег, мороз, прямые солнечные лучи) и химии (например, соли). Мы представляем вам революционную технологическую новинку – бетон, который способен лечить свои трещины самостоятельно. По какому принципу это работает? И сколько это стоит?
И именно об этой проблеме подумал микробиолог Хендрик Йонкер. Он начал с того, что тела животных могут исцелять свои кости минерализацией, и исследовал, не удастся ли решить проблему растрескивания бетона подобным образом. Поэтому он смешал бетонную смесь с бактериями, которые производят известняк. И результат экспериментов был поразительным, он обнаружил, что любые трещины, которые образовались в бетоне, впоследствии были устранены бактериями.
Именно с этим изобретением Хендрик Йонкер стал финалистом Европейской премии изобретателя 2015 года. Он использовал бактерии Bacillus pseudofirmus и Sporosarcina pasteurii для своих экспериментов.Они живут в дикой природе в высокощелочных озерах вблизи вулканов и способны прожить до 200 лет без кислорода и источников пищи. Они активируются, когда вступают в контакт с водой, а затем используют лактат кальция в качестве источника пищи, из которого они образуют известняк. И именно это закрывает трещины в бетоне.
Чтобы держать бактерии в покое, пока они не понадобятся, они помещают их в небольшие биоразлагаемые капсулы, содержащие питательные вещества. Как только бетонные трещины и вода попадают в зазор, который вступает в контакт с бактериями, а также с источником пищи, бактерии активируются, и начинается процесс «заживления» бетона. Бактерии питаются лактатом кальция, объединяют кальций с карбонатом, образуя известняк и устраняя трещины.
Было даже обнаружено, что эти бактерии могут быть добавлены в жидкость, которая может быть введена в поврежденные участки существующих зданий. Проблема, однако, заключается в цене, бактерии удваивают стоимость бетона. Цена увеличивается в основном за счет лактата кальция, поэтому изучаются возможности другого бактериального питания (например, на основе сахара). Если эта проблема будет решена, мы можем ожидать драматического начала “самоисцеление” бетона.