Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Бактерии помогут защитить цементный раствор от воды



Бактерии помогут защитить цементный раствор от воды
2016-07-25 17:33 zarubin

Инженеры Технического университета Мюнхена нашли необычный способ защитить цементный раствор от влаги — немецкие ученые добавляют биопленку, которая вырабатывается бактериями, в строительный материал.

Один из создателей нового метода защиты поверхностей от воды,Oliver Lieleg занимается разработкой биополимеров на основе гидрогелей из живых организмов. «Биопленки, как правило, считаются нежелательным и вредными. Они то, от чего вы хотите избавиться», говорит Lieleg. «Поэтому я был очень рад, найти полезное применение для них».

В своих экспериментах, Lieleg с коллегами использовали раствор вместо бетона. Для предотвращения проникновения воды в поверхность строительногоматериала, он использовали тот факт, что некоторые бактериальные пленки обладают высокой водоотталкивающей способностью. Ключевым элементом в новом материале является биопленка, производимая бактерией Bacillus subtilis. «Сенная палочка обычно живет в почве и является очень распространенным микроорганизмом», объясняет Lieleg. «Для наших экспериментов мы использовали простой лабораторный штамм , который быстро растет, образует большое количество биомассы и совершенно безвреден». Исследователи вырастили бактериальную пленку в стандартной культуральной среде и добавили влажную биопленку к смеси, из которой получают строительный раствор.

В дальнейших тестах выяснилось, что вода значительно меньше смачивает такую поверхность, из-за «эффекта лотоса», по сравнению с необработанным раствором. Для оценки этого свойства поверхности, ученые измерили угол контакта между каплями воды и поверхностью. На необработанных поверхностях этот угол составлял всего 30 градусов или меньше и оказался в три раза больше для раствора с бактериями. Капли воды на политетрафторэтилене, более известным под торговым наименованием «Teflon», имеют столь же высокий угол контакта.

Объяснение таких водоотталкивающихсвойств строительного раствора инженеры нашли с помощью электронного микроскопа. Поверхность была покрыта мелкими кристаллическими шипами. Небольшие однородные структуры на поверхности гарантировали, что только небольшая часть капли воды контактирует с поверхностью. Кроме того, анализ поперечного сечения усовершенствованного строительного раствора показал, что кристаллические пики не только равномерно распределены по поверхности, но и по всему объему объема раствора. Исследователи предполагают, что добавление биопленки стимулирует равномерное рост кристаллов по всему объему гибридного материала.

Изобретатели добавили, что не должно быть никаких проблем для строительных компаний в производстве бактериального компонента в больших масштабах. Бактериальные штаммы, которые использовались, являются стандартными и относительно недорогими. В будущем ученые хотят изучить эффект биопленок для защиты бетона от воды.



В избранное