Бетон остается незаменимым материалом в строительстве, но при его производстве остается огромный углеродный след, поэтому разработка новых технологий для улучшения его эксплуатационных качеств и повышения срока службы так важна для сохранения окружающей среды.
Один из новых инновационных видов бетона недавно представили ученые из Вустерского политехнического института (США). Самовосстанавливающийся материал способен заполнять трещины, используя фермент, обнаруженный в крови человека.
Мини-трещины, образующиеся в бетоне, сами по себе не представляют собой непосредственной угрозы структурной целостности конструкции, но проникающая внутрь трещин вода действует на разрыв, что приводит к снижению прочности бетона.
Идея нового самовосстанавливающегося бетона состоит в том, чтобы «запечатывать» трещины в материале, предотвращая не только катастрофическое обрушение, но и дорогостоящий ремонт или полную замену конструкции.
В качестве эффективного механизма для ремонта и укрепления бетонных конструкций ученые использовали человеческий фермент под названием карбоангидраза, способный быстро переносить углекислый газ из клеток в кровоток. Его просто добавили в цементный порошок перед смешиванием и заливкой материала. При образовании в бетоне небольшой трещины, фермент взаимодействует с
CO₂ в воздухе с образованием кристаллов карбоната кальция, которые, имитируя характеристики бетона, быстро ее заполняют.
В ходе испытаний было продемонстрировано восстановление миллиметровых трещин бетона в течение 24 часов. Ученые утверждает, что это заметное улучшение по сравнению с некоторыми предыдущими технологиями, например, с использованием бактерий.
Кроме того, по словам ученых, новая технология самовосстановления бетона позволит увеличить срок службы строительной конструкции с 20 до 80 лет, что в свою очередь будет способствовать снижению потребности в производстве бетона.