Заживление архитектурных ран: строительный раствор с бактериями подтвердил свою эффективность при реконструкции старых сооружений — Naked Science
7 минут
Василий Парфенов
1

Заживление архитектурных ран: строительный раствор с бактериями подтвердил свою эффективность при реконструкции старых сооружений

6.5

В январе подвели итоги сразу двух смежных научно-исследовательских проектов, направленных на изучение перспективных строительных материалов с биологическими компонентами. Специальные строительные растворы с бактериями оказались весьма эффективными для реставрации построек из бетона и натурального камня: они буквально заживляют конструкции, продлевая их срок службы.

Заживление архитектурных ран: строительный раствор с бактериями подтвердил свою эффективность при реконструкции старых сооружений
Микрофотографии сделанные при помощи сканирующего электронного микроскопа показывают области осаждения кальцита бактериями в местах повреждения бетонных блоков / ©University of Derby

Портал инноваций и исследований Европейской комиссии сообщает, что проекты GEOHEAL и GEOBACTICON подошли к завершению. В их рамках изучали строительные материалы с бактериальными компонентами, способные помочь при восстановлении разрушающихся памятников архитектуры. При этом учитывали воздействие на экологию, практичность и эффективность составов.

Идея использовать микроорганизмы в строительстве не нова, и бактериям находят все больше новых способов применения. Один из таких подходов — создание строительных смесей, которые способны самостоятельно заживлять повреждения. Причем буквально. В состав помещают споры бактерий и капсулы с питательными веществами. Когда возникают трещины, капсулы тоже разрушаются — и микроорганизмы начинают свою деятельность. В процессе метаболизма они связывают кальций в минерал кальцит, надежно закрывающий трещину. После этого приток воздуха и питательных веществ останавливается, бактерии снова образуют споры и умирают.

В рамках проекта GEOHEAL проверяли строительные растворы, в структуру которых внедряли бактерии Sporosarcina ureae и Sporosarcina pasteurii. Эти аэробные микроорганизмы широко распространены в почве и не являются патогенными. Таким составом, например, реставрировали Тинтернское аббатство в Уэльсе (Великобритания). Специальная паста не только восстановила прочность древних камней, но и не оставила заметного глазу следа. Иными словами, идеальное средство для сохранения памятников архитектуры.

Заживление архитектурных ран: строительный раствор с бактериями подтвердил свою эффективность при реконструкции старых сооружений
Сравнение «вылеченного» бактериями известняка (сверху) с обычным, подвергшимся естественной эрозии / ©GEOHEAL, CORDIS

У разработанного европейскими учеными из Кардиффского университета метода есть множество других положительных свойств. Среди прочего такой строительный раствор не препятствует воздухопроницаемости камней и в них не накапливается влага. Если нарушить структуру старых строительных материалов, сделав внешний слой изолирующим, со временем он просто отслоится. А это уже приведет к более интенсивной эрозии конструкции.

Завершившийся чуть ранее, в декабре прошлого года, проект GEOBACTICON — еще интереснее. Он дополняет данные GEOHEAL, но не по наземным конструкциям, а по тем, что скрыты под поверхностью. Говоря о реставрации, нередко забывают, что у памятников архитектуры есть фундаменты. И они также разрушаются, порой приводя к катастрофическим последствиям. GEOBACTICON стал первым исследованием насыщенных бактериями строительных растворов для ремонта подземных сооружений.

Ученые из Университета Дерби (Англия) создали бетон, в который замешали, помимо обычных компонентов, микроскопические капсулы с сенной палочкой (Bacillus subtilis) и питательным составом для бактерий. Затем блоки из этого материала нарочно повредили и зарыли в разных почвах. Результаты оказались обнадеживающими: в большинстве случаев микроорганизмы благополучно заполнили трещины, иногда даже действуя заодно с местными бактериями.

Все эти исследования чрезвычайно важны для Европы, где высока концентрация древних конструкций возрастом в сотни или даже тысячи лет. Но подобные «живые строительные материалы» представляют интерес не только с точки зрения реставрации архитектурных памятников. Они нужны и для утилитарных инженерных сооружений — мостов, путепроводов и даже обычных домов. Продляя эксплуатацию существующих и строящихся конструкций, удастся снизить воздействие строительной индустрии на экологию. А она отвечает ни много ни мало почти за 12% выбросов парниковых газов в мире.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
8 часов назад
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

11 часов назад
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

9 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

27 января
6 минут
Василий Парфенов

Интересным наблюдением поделились сотрудники Чернобыльского радиационно-экологического биосферного заповедника. Они уже более трех лет следят за жизнью стада одичавших коров, поведение которого сильно отличается от того, что можно наблюдать у домашних сельскохозяйственных животных.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Семен Курсаков
22.01.2021
-
0
+
В Европе у них многие древние постройки из известняка черные совсем, от влажного воздуха корродируют. Они их чистят иногда, но очень редко. Как бактерии могут очистить эту черноту, не понимаю. Пока у них все по старинке - леса - евроузбеки - много воспоминаний про какую-то богоматерь - памятник истории на 2 года закрыт. С бактериями для фундаментов тоже непонятно. Как эти бактерии запихнуть в уже существующие конструкции, непонятно. Как минимум разрывать по периметру придется неширокой траншейкой.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: