Группа исследователей из США представила уникальную технологию самовосстанавливающегося бетона, который способен самостоятельно заделывать трещины, используя только солнечный свет, воздух и воду. Разработка обещает революционизировать сферу строительства и значительно сократить расходы на обслуживание инфраструктуры.
Инициатором проекта выступила Конгруй Грейс Джин, доцент Техасского университета A&M. Вдохновившись природной симбиотической системой лишайников, команда создала синтетическую версию этого организма, объединив нити грибов и цианобактерии — одни из древнейших фотосинтезирующих микроорганизмов, известных также как сине-зелёные водоросли.
Цианобактерии в составе бетона поглощают солнечную энергию и углекислый газ из воздуха, а грибные организмы продуцируют минеральные соединения, которые заполняют трещины и укрепляют конструкцию изнутри. Таким образом, система восстановления замыкается в автономный цикл, работающий без внешнего вмешательства.
Несмотря на широкое применение бетона по всему миру — уступающего по распространённости только воде, — его склонность к растрескиванию остаётся одной из главных проблем. Даже микротрещины могут привести к проникновению влаги и газов, вызывающих коррозию арматуры и, в конечном итоге, разрушение сооружений. Как подчёркивает Джин, ежегодные затраты на ремонт бетонных конструкций в США достигают десятков миллиардов долларов.
Ранее разработанные технологии самовосстанавливающегося бетона требуют постоянной подпитки извне — например, питательных веществ, стимулирующих работу микроорганизмов. Новая разработка полностью автономна: всё необходимое для функционирования микробов — свет, вода и воздух — поступает из окружающей среды. Испытания в лаборатории показали, что микроорганизмы способны расти и формировать минеральные отложения даже в суровых условиях бетонной среды.
В настоящее время Джин расширяет рамки исследования, сотрудничая с социальными учёными для изучения общественного мнения, а также этических и правовых аспектов применения живых организмов в строительстве. Учёные уверены, что технология может не только повысить долговечность и безопасность объектов, но и открыть путь к экологичному строительству в экстремальных условиях — включая проекты в космосе.
Исследование опубликовано в научном журнале Materials Today Communications.
