Исследователи из Университета Монтаны (США) разработали инновационный композит на основе грибов и бактерий, который обладает уникальной способностью к самовосстановлению. Новый материал может стать первым шагом к созданию самовосстанавливающихся строительных конструкций, что кардинально изменит подходы к строительству и обслуживанию зданий и сооружений.
Уникальный биоматериал
Разработанный материал является более экологичной альтернативой традиционным строительным материалам. Например, бетону, производство которого является одним из крупнейших источников выбросов углекислого газа в мире (около 8% глобальных выбросов CO₂). К тому же новый материал преодолевает ключевые ограничения, присущие существующим биоматериалам, приближая их к широкому практическому применению.
Сложная задача
Несмотря на то, что строительные биоматериалы уже существуют, до сих пор оставалось сложной задачей создать достаточно прочный, долговечный и при этом содержащий живые микроорганизмы вариант. Команда ученых под руководством Итана Вайлса вдохновилась успешным применением грибного мицелия в качестве экологичной упаковки и изоляционных материалов.
В результате серии экспериментов исследователи сделали выбор в пользу комбинации двух микроорганизмов: нейроспоры (Neurospora crassa) — распространенной плесени, используемой в хлебопечении, и бактерии Sporosarcina pasteurii. Удивительное симбиотическое взаимодействие этих организмов приводит к образованию минерализованной структуры, обладающей потенциалом для использования в строительстве.
Экологичность и не только
Производство нового биоматериала осуществляется при относительно низких температурах, что позволяет значительно сократить выбросы углекислого газа по сравнению с энергоемким производством цемента, являющегося основным компонентом бетона. Еще одним важным преимуществом является относительно длительный срок хранения материала, составляющий не менее месяца, что существенно превышает показатели большинства существующих биоматериалов и облегчает его транспортировку и использование на строительных площадках.
Уникальная же способность разработанного материала к самовосстановлению обеспечивается за счет жизнедеятельности входящих в его состав живых бактерий. Грибковая основа материала остается активной даже после процесса кристаллизации, создавая своеобразную "живую матрицу". Это открывает захватывающие перспективы для автоматического ремонта повреждений и трещин в строительных конструкциях, особенно в труднодоступных местах, без необходимости вмешательства человека.