Процессы человеческого организма помогли создать самовосстанавливающийся бетон
Сегодня бетон является одним из самых распространенных строительных материалов в мире. Его популярность объясняется хорошими прочностными характеристиками, доступностью и, конечно, пластичностью в исходном состоянии. Но все же бетон не лишен определенных недостатков. Так, его производство имеет большой углеродный след, а конструкции из бетона постепенно разрушаются, покрываясь сначала мелкими трещинами. Ученые уже давно ищут способы «залечивания» трещин и уже есть некоторые наработки.
Стоит понимать, что сами по себе микротрещины не так страшны. Но они обязательно станут больше, как только в них проникнет вода. Таким образом, научившись восстанавливать бетон от микротрещин, люди получат больший срок службы бетонных конструкций. В конечном счете это позволит уменьшить количество бетона и снизит углеродный след. Исследователи уже предложили несколько технологий, когда появление трещин быстро устранялось механизмами, способными скрепить их надежным слоем клея, бактерий или грибка.
Ученые из Вустерского университета предложили свою методику, которая позволяет выполнить восстановление быстрее и эффективней других методов. Они обратились к природе, а, точнее, к процессам человеческого организма. В поле зрения научной группы попал фермент карбоангидраза, способный быстро переносить CO2 из клеток в кровоток. Этот процесс был адаптирован ими для бетонной смеси. На стадии приготовления в нее было добавлено сравнительно небольшое количество карбоангидразы.
Затем, полученный бетон был подвергнут испытаниям. Оказалось, что трещины самым волшебным образом исчезали в течение суток. Механизм этой новации прост. Как только в образовавшуюся трещину начинает поступать CO2, находящийся в воздухе, фермент вступает в реакцию с ним. Ее продуктом является кристаллический карбонат кальция, имеющий характеристики, близкие к характеристикам бетона, быстро заполняющий пространство трещины. Данное открытие имеет большое практическое и экономическое значение. Срок службы бетонных конструкций может вырасти с 20 до 80 лет.