Наука & Природа

июн 1, 2017

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ СКАЧОК ВПЕРЕД

Здания и сооружения, которые могут, по магии, полностью регенерировать трещины, вызванные давлением, изменениями температуры или влажности? То, что было фантастическим сценарием всего несколько лет назад, уже стало реальностью благодаря изобретению голландского микробиолога Хендрика «Хенк» Мариуса Йонкерса.

<

Мир технологий не останавливается, делается во всех областях человеческой деятельности постепенно и изредка посредством значительных скачков. Гражданское строительство не является исключением, и это история одного такого прыжка.

Бетон является наиболее часто используемым строительным материалом в мире. В Европе он находится в более чем 70% зданий и сооружений. Это также один из самых прочных, но он не является нерушимым.

Образование трещин в бетоне позволяет проникновение солей и воды, которые могут упасть, затопить основания зданий или вызвать коррозию структур стали в ее внутренней части и доходя до того, что разрушают их. Именно по этой причине количество стали используется в дополнение к тем, которые необходимы для поддержки зданий, которые служат для предотвращения роста трещин и последствий их образования.

Джонкерсу, исследователю из Технического университета Делфта, был задан вопрос в 2006 году его коллегой Эриком Шлагеном, специалистом по бетону, о возможности использования бактерий, чтобы материал мог самовосстанавливаться. Ученый воспринял этот вопрос как вызов и поставил задачу создать революцию в том виде, в котором мы строим, создавая целую биоустойчивую исследовательскую программу гражданского строительства для разработки новых строительных материалов.

Отметив тот факт, что 8% выбросов СО2 человека обусловлено образованием цементов, увечьями природных ландшафтов и разрушением сырья, микробиолог, следуя бионическому приближению, отнес вопрос к примеру природы, стремясь найти подход к самообновлению и самовосстановлению.

Что такое Био-бетон?

Био-бетон, смесь традиционного бетона с тем, что назвали «ремонтным агентом» - колониями алкафильных бактерий (живущих в чрезвычайно щелочных средах, таких как бетон), которые называются bacillus pseudofirmus, которые производят кальцит (карбонат кальция) и могут, в дополнение к выживанию через цементный миксер, ждать несколько лет, чтобы выполнить свои реставрационные работы.

Эта палочка может оставаться в виде летаргии в течение десятилетий, без пищи или кислорода, пока она не оживится ими, то есть когда есть трещина в бетоне, влага и воздух, который проникают в неё, пробуждают бактерии, которые разрывают капсулы, где они находятся, начинают воспроизводить и производить кальцит, который заполняет открытое пространство. Процесс ремонта происходит примерно через 3 недели. После того, как трещина закрыта, бактерии возвращаются в прежнее состояние. Это состояние онемения может длиться до 200 лет.

Для производства кальцита бациллам нужен источник пищи. Йонкерс начал экспериментировать с сахаром, но это вещество смягчило и ослабило бетон. Позже команда ученых выбрала лактат кальция, расположенный рядом с бактериями, внутри биоразлагаемых пластиковых капсул. Поэтому кальцит является веществом переваривания лактата кальция в сочетании с карбонатными ионами.

Преимущества и препятствия

Согласно Джонкерсу, био-бетон может восстанавливать трещины шириной до 8 миллиметров, что, казалось бы, мало, может обеспечить экспоненциальное увеличение срока службы и, следовательно, значительно сократить расходы на техническое обслуживание. Этот тип ремонта может быть особенно подходящим для захороненных бетонных конструкций, которые труднодоступны или в старых зданиях со многими трещинами, которые могут разрушиться при землетрясениях с низкой магнитудой.

Основным препятствием на пути развития этого продукта является экономического происхождения. Несмотря на очевидную экономию на ремонте (ежегодно в Европе тратится только 6,8 млрд долларов), разница в стоимости для обычного бетона составляет 40%.

По этой причине исследователи в настоящее время работают над улучшением метода капсулирования продуктов питания, чтобы оптимизировать его распределение по бактериям и таким образом снизить издержки на 50%.

Больше статей

Избранаястатья

  • IMG_3345

    Культура & Искусство

    май 1, 2017

    Воссоздать историю, настроив технологию с искусством

    Шкивы, зубчатые колеса, дирижабли линзы и золотая латунь. Стимпанк предлагает альтернативную историю, где технология смешивается...

  • Depositphotos_50352095_xl-2015

    Стиль жизнь & Путешествия

    апр 28, 2018

    THE NEW ENTERPRENEURS, LIDERS AND VISIONARIES

    The generation that was born and grew between the 1980's and 90's, lived the digital, technological social and economic revolution which our world has suffered

  • c0b3fe9d8db2be5ec1c3b228963b0131_original

    Механика и Передвижение

    авг 1, 2017

    Свободно гулять

    Лето вернулось в северное полушарие, а это означает меньше одежды, больше свободного времени на пляже и сельской местности, избавляясь...


  • 2014-10-20 14.14.49

    Дом & Дизайн

    май 1, 2017

    САДЫ БУДУЩЕГО

    Если вам нравится зеленый цвет, подготовьте свое сердце, потому что сады будущего захватывают дух и будут повсюду. От угла балкона,...

  • Reading-Between-the-Lines-church-by-Gijs-Van-Vaerenbergh-2

    Культура & Искусство

    июл 1, 2017

    СКУЛЬПТУРЫ В ВОЗДУХЕ

    Церковь может быть ядром жизни для каждого или просто физической структурой, которая сливается с окружающей средой. Это находится...

  • AdobeStock_89316902_Preview

    Наука & Природа

    июл 1, 2017

    НА ПЛЕЧАХ ГИГАНТОВ

    Сегодня мир переживает трудные времена, и история человечества показала, что экономические кризисы отражают более глубокие цивилизационные...


  • Oilfield solutions

    Бизнес & промышленность

    ноя 30, 2015

    Решения в нефтедобывающей промышленности

    Компания TUOSSCO, работающая в двух странах, демонстрирует опыт и знания, необходимые для претворения в жизнь крупных и сложных проектов...

  • Saffron stems

    Еда & Напитки

    сен 1, 2015

    Золотая желтизна

    Шафран был ввезен в Индию персидскими правителями примерно в 500 г. до н.э., и считается, что культивирование и применение в качестве...

  • Find everything, anywhere

    Технологии

    ноя 30, 2015

    Находим все и везде

    Мы всегда что-нибудь теряем. Эти небольшие ежедневные неприятности заслуживают такого же небольшого, но эффективного, решения....