четверг, 26 января 2012 г.

Разрабатывается самовосстанавливающийся бетон

Разрабатывается самовосстанавливающийся бетонАмериканские материаловеды пытаются создать самовосстанавливающийся бетон с помощью биоминерализации.

Споры бактерий, естественным образом вырабатывающих карбонат кальция, будут помещаться в бетонную смесь и активироваться при образовании трещин.

«Бетон в основном обладает малым сопротивлением растяжению и сильным — сжатию, — поясняет соавтор исследования Парамита Мондал из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне. — Люди пытались справиться с этой проблемой на протяжении многих лет разными способами. Самым распространённым решением стало укрепление бетона стальной арматурой, но трещины всё равно появляются».

В природе бактерии, вырабатывающие карбонат кальция, играют важную роль в формировании карбонатных пород и отложений — например, известняка. Оставалось найти такой вид, который будет активным в бетоне, то есть в условиях высокой щёлочности и низкого уровня кислорода.

В данном случае учёные первыми опробовали Bacillus pasteurii — непатогенные микроорганизмы, обычно встречающиеся в почве. Специалисты показали, что при правильных лабораторных условиях эти бактерии способны образовывать известняковые отложения.

«Тогда мы добавили их вместе с питательными веществами в цемент, — рассказывает г-жа Мондал. — И получили такие же отложения. Химический анализ засвидетельствовал, что это всё тот же карбонат кальция».

В конце концов группа исследователей надеется показать, что после введения этих микроорганизмов в бетон во время смешивания они образуют споры или входят в спящий режим, попадая в высокощелочную среду. Как только образуется трещина, уровень рН в ней должен упасть в результате контакта поверхности материала с воздухом. Снижение pH, а также приток кислорода и углекислого газа в трещину разбудит микроорганизмы и обеспечит им благоприятные условия для роста. Постепенно произведённый ими карбонат кальция заполнит трещину, подача кислорода и углекислого газа будет прервана, и бактерии снова заснут — до следующего раза.

Ранее свой вариант заделывания трещин в бетоне с помощью бактериального клея предложили британские эксперты.

Подготовлено по материалам The Engineer.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Обнаружено древнейшее гнездовье динозавров
На раскопках в Южной Африке обнаружено гнездовье прозавропода массоспондила (Massospondylus), возраст которого оценивается в 190 млн лет. Находка позволяет получить новые сведения об эволюции сложного репродуктивного поведения ранних динозавров. Она на 100 млн лет старше других гнездовий, известных науке. Роберт Рейс из Университета Торонто в Миссиссауге, Дэвид Эванс из Королевского музея Онта...
  (читать дальше)

Синтезированы «магнитные» поверхностно-активные вещества
Химики из Великобритании, Германии, Франции и Китая синтезировали поверхностно-активные вещества (ПАВ) нового класса, чувствительные к внешнему магнитному полю. ПАВ накапливаются на границе соприкосновения двух фаз и образуют на ней слой повышенной концентрации, сильно снижая поверхностное натяжение. Это их свойство определяет область применения: значительная часть производимых ПАВ используется ...
  (читать дальше)

Google запустила сервис оповещений о стихийных бедствиях Public Alerts
Интернет-компания Google запустила сервис информирования о землетрясениях, наводнениях и других стихийных бедствиях Public Alerts, интегрированный с существующим картографическим сервисом Google Maps, сообщает корпоративный блог Google. На странице сервиса Public Alerts пользователь может видеть карту, на которой специальными иконками отмечены зоны актуальных стихийных бедствий, которые происход...
  (читать дальше)

Мы рождаемся с элементарной физикой в голове
Элементарные представления об устройстве окружающего мира проявляются у детей уже в двухмесячном возрасте. Взаимодействие человека с окружающим миром происходит с помощью почти не осознаваемых реакций, в основе которых лежат интуитивные представления о физическом устройстве мира. Например, если мы видим падающий со стола стакан с водой, то постараемся схватить на лету стакан, но не воду. Мы знае...
  (читать дальше)

Противохолестериновое лекарство спасает от гепатита С
Вирус гепатита С проникает в клетку с помощью холестеринового рецептора; оказалось, что для подавления работы этого рецептора подойдёт препарат эзетимиб, давно используемый как регулятор холестеринового обмена. О том, что холестерин как-то помогает вирусу гепатита С проникать в клетки, учёные знали давно. Но в чём именно проявляется эта помощь, оставалось загадкой. И вот группа исследователей из...
  (читать дальше)

Зачем златокроту радужный мех
Единственный среди млекопитающих обладатель радужного меха получил его как побочный и бесполезный продукт каких-то других эволюционных превращений. Радужная, переливающаяся окраска возникает из-за дифференциальной рефракции световых лучей, чему «виной» особенности строения и пигментного состава поверхности. Считается, что радужность в животном мире возникла около 50 млн лет назад. С тех пор она ...
  (читать дальше)

Российские физики открыли квадратичный электрооптический эффект в жидкокристаллических сегнетоэлектриках
Сотрудники Отделения квантовой радиофизики Физического института им. П. Н. Лебедева РАН открыли квадратичный электрооптический эффект в наноструктурированных диэлектрических средах. Электрооптическим эффектом традиционно называют изменение показателя преломления (или двулучепреломления) вещества под действием электрического поля. Если показатель варьируется пропорционально первой степени напряжё...
  (читать дальше)

Биотопливо – этанол – можно эффективно получать из бурых водорослей
Создана бактерия, способная эффективно перерабатывать бурые водоросли в биотопливо – этанол. Соответствующую работу некоторые ученые уже назвали «инженерным подвигом», однако для эффективного использования данной технологии нужно производить в миллион раз больше бурых водорослей, чем сегодня. Производство биотоплива из морских водорослей с помощью специально созданных бактерий – относительно новы...
  (читать дальше)

Древнейший ящер диноцефал жил не только в Сибири, но и в Бразилии
Сибирь и Урал лишились права считаться «домом» древнейшего ящера, сочетавшего в себе признаки рептилий и млекопитающих. Антеозавр из семейства Anteosauridae, доминировавшего на ландшафтах середины Пермского периода, обитал не только в Азии, но и в Африке, и даже в современной Бразилии. 250 миллионов лет назад самое страшное в истории и до сих пор необъясненное массовое вымирание видов, разграничи...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)