Бетон кажется прочным и долговечным строительным материалом, но он очень уязвимый для влажной погоды, из-за чего может трескаться и крошиться. Учёные из Дрексельского университета (США) продемонстрировали самовосстанавливающийся бетон с биоволокнами, которые используют бактерии для заделывания трещин по мере их образования. Их работа была опубликована в журнале ScienceDirect.
Бетон очень простой в изготовлении и в идеальных условиях может прослужить долго. Однако атмосферные воздействия приводят к появлению в нём трещин, а влага способствует их расширению и, в конечном итоге, разрушению бетона. Именно поэтому различные бетонные конструкции нуждаются в постоянном обслуживании. Но это неудобный и дорогостоящий процесс. Решение американских исследователей называется BioFiber. Это полимерные волокна, которые не только воздействуют в качестве укрепления материала, но и выполняют важную функцию самовосстановления. Волокна покрыты слоем гидрогеля, который содержит эндоспоры — спящие формы бактерий, способные выдерживать экстремальные условия, и активироваться в комфортной для них среде. Слой гидрогеля покрыт тонкой полимерной оболочкой.
BioFiber на первый взгляд ничем не отличается от любого другого бетона, но его особенность становится очевидной, когда он начинает трескаться. В этом случает влажность попадает на гидрогель, он расширяется и «вырывается» из оболочки, а дремлющие бактерии пробуждаются и начинают питаться углеродом и кальцием из бетона. При этом образуется карбонат кальция — цементирующий материал, который заполняет трещины.
Время «заживления» трещин может варьироваться, но исследователи утверждают, что BioFiber способен сделать это всего за день-два. Ранее учёные уже предлагали подобные решения, но проблема заключалась в том, как сохранить микробы живыми в течение длительного периода времени и сохранить при этом неповрежденным сам бетон. Учёным предстоит много работы, но уже сейчас они уверены в том, что их разработка может снизить требования к техническому обслуживанию зданий, а также уменьшить выбросы CO² при производстве бетона.
