Самовосстанавливающийся бетон заделывает трещины «спящими» бактериями

Автор: Елена
27.11.2023, 14:44

Бетон достаточно прочен и долговечен в идеальных условиях, однако, не обладает хорошей влаго- и термостойкостью, из-за чего в нем со временем появляются трещины, ведущие к разрушению бетонной конструкции, которые нуждаются в постоянном и дорогостоящем обслуживании.

Способы замедлить или предотвратить разрушение бетона могли бы помочь не только продлить срок службы конструкций, но и заметно уменьшить уровень выбросов углекислого газа. Как одно из решений этой проблемы исследователи из Университета Дрекселя недавно представили новый тип самовосстанавливающегося бетона с BioFiber — «биоволокнами», которые используют бактерии для заделывания трещин по мере их образования.

Эти полимерные волокна не только действуют как физическое армирование, 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 защитной полимерной оболочкой.

При попадании влаги на бетон с биоволокнами гидрогель расширяется и разрывает оболочку. При этом спящие бактерии пробуждаются и начинают питаться углеродом и кальцием из окружающего их бетона. При этом образуется карбонат кальция, цементирующий материал, который заполняет и латает трещину.

Как заявляют исследователи, биоволокна способны залатать трещины в бетоне всего за день или два. Защитная полимерная оболочка позволяет сохранять микробы живыми в течение длительного времени, пока поверхность бетона остается неповрежденной.

По словам ученых, еще предстоит много работы в развитии новой технологии, но уже сейчас очевидно, что бетон с BioFiber поможет снизить требования к техническому обслуживанию зданий, а также выбросы углекислого газа при производстве.

Фото: newatlas.com