Команда исследователей из Университета Бингемтона и Государственного университета Нью-Йорка разработала самовосстанавливающийся грибковый бетон, который может помочь в заделке трещин в старых зданиях и спасении разрушающейся американской инфраструктуры.
Изучая бетон, доцент машиностроения Университета Бингемптона Конгруй Джин выяснил, что проблемы начинаются от мельчайших трещин.
«Без надлежащего ремонта они расширяются, повышая стоимость восстановления, — отмечает специалист. – Если микротрещины достигают железной арматуры, начинается ее коррозия из-за воздействия воды, воздуха и других веществ».
Подобные разрушения способны создать серьезные, но невидимые проблемы для инфраструктуры. Один из потенциальных примеров – АЭС, использующие бетон для экранирования излучения. Замена конструкций является краткосрочным решением. Джин хотел выяснить, можно ли восстановить бетон навсегда. Изначально на работу его вдохновила способность человеческого организма заживлять порезы, синяки и сломанные кости.
Работая с профессором Гуангвеном Чжоу, адъюнкт-профессором Дэвидом Дэвисом (Университет Бингемптона) и адъюнкт-профессором Нин Чжаном (Ратгерский университет), Джин выяснил, что восстановлению бетона поможет помочь грибок Trichoderma reesei. Попадая в смесь, он остается в спячке до появления первой трещины.
«Споры грибка с питательными веществами помещаются в бетонную матрицу на этапе смешивания. При появлении трещин их достигают вода и воздух. Если их достаточно, грибок просыпается, растет и выделяет карбонат кальция, затягивающий повреждения», — объяснил Джин.
Когда все трещины заделаны, грибок опять формирует споры, которые могут вновь активировать внешние воздействия.
Ученые пока находятся на ранней стадии разработки материала. Основной сложностью является обеспечение выживаемости грибка в бетоне. Но Джин надеется, что за счет дальнейших доработок Trichoderma reesei сможет эффективно затягивать трещины.
Исследование представлено в Construction and Building Materials.