Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые превратили отходы в устойчивый к плесени стройматериал
По данным ВОЗ от 10-50% всех жилых домов в мире поражены плесенью. Чаще всего она возникает из-за высокой влажности (ванные, кухни, плохая вентиляция). Решением может стать материал из фосфогипса (отход производства фосфорной кислоты), которого в России накапливается 14 миллионов в год, а перерабатывается только 15%. Ранее его использование ограничивалось из-за низкой влаго- и морозостойкости, а также биокоррозии. Ученые Пермского Политеха нашли возможность применения этого сырья в строительных материалах за счет введения специальных органоминеральных добавок.
Плесень — одна из наиболее частых проблем, с которой сталкиваются жители многоквартирных и частных домов. Чаще всего она появляется из-за высокой влажности, особенно в ванных комнатах, кухнях и плохо проветриваемых помещениях. Черные или серые пятна не только портят вид, но и представляют угрозу для здоровья, вызывая аллергии, астму и другие респираторные заболевания. Источниками влаги являются готовка, стирка, душ, протечки и конденсат, а герметичные пластиковые окна и недостаточная вентиляция усугубляют проблему, создавая идеальные условия для роста грибка.
Особую опасность также представляют современные отделочные материалы — обои, гипсокартон, деревянные панели, клеи, которые содержат органические вещества, служащие питательной средой для плесени. Даже обычная пыль может содержать достаточно органики для роста грибка.
Инновационным подходом к решению этой проблемы может стать изготовление стеновых изделий из фосфогипса — отхода, образующегося при производстве фосфорной кислоты. В России его ежегодное образование составляет около 14 миллионов тонн, а совокупное количество накопленного материала превышает 140 миллионов тонн. Несмотря на значительные запасы, данный ресурс практически не используется повторно — лишь около 15% от общего количества отправляется на переработку.
Из-за низкой стоимости были попытки использовать этот вторичный продукт в сельском хозяйстве, дорожном строительстве и производстве строительных материалов. Но из-за существующих проблем: недостаточной устойчивостью к воде, морозу и биологической коррозии под воздействием микроорганизмов и грибков при повышенной влажности, — он разрушается. Из-за этого использование данного сырья при производстве строительных материалов ограничено. Однако огромное количество накопленного фосфогипса требуют поиска способов улучшения его характеристик и разработки эффективных технологий переработки.
Путем комплексного исследования ученые Пермского Политеха определили возможность применения этого сырья в строительных материалах за счет введения органоминеральных добавок, повышающих его влагостойкость и устойчивость к биоповреждениям.
С помощью рентгеновского анализа был определен минералогический состав фосфогипса, выявивший доминирующее содержание гипса (94,94%) — компонента с низкой устойчивостью к биологическому воздействию и подверженного коррозии. Для повышения долговечности и снижения деградации исходного сырья были созданы экспериментальные образцы с органоминеральными модифицирующими добавками. В их состав входит многофункциональный порообразователь ИА 1215 (индивидуальные вещества или смеси, предназначенные для получения газонаполненных материалов) и кальцийсодержащие карбонаты и щелочи.
Экземпляры обработали спорами плесени и поместили в идеальные для развития микроорганизмов условия: на агаровую питательную среду (специальное желеобразное вещество, благоприятное для развития грибов) и во влажную почву при температуре 30°C. Этот метод аналогичен посадке семян в плодородную землю для наблюдения за их прорастанием. Если материал обладает устойчивостью, рост грибов на его поверхности отсутствует, в противном случае образец быстро покрывается плесенью.
— По истечению 28 дней мы проверили результаты. Пробы без добавок были сильно поражены плесенью — ее было видно невооруженным глазом, и по шкале оценки (0–5) это соответствовало пяти баллам. А вот образцы с модифицирующими добавками показали минимальные признаки поражения: под микроскопом наблюдалось лишь незначительное развитие грибницы, что соответствует 0–1 баллу. Дополнительно измерили кислотность фосфогипса — она оказалась слабощелочной (уровень pH 8.0), — рассказал Виталий Шаманов, декан строительного факультета ПНИПУ, кандидат технических наук.
Важным дополнительным защитным свойством продукта стала его слабощелочная реакция (pH 8.0), сравнимая с пищевой содой. Такая среда создает неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, поскольку большинство видов плесени, включая те, что развиваются на хлебе, древесине и других органических субстратах, предпочитают нейтральную или кислую среду с pH 5-7.
В результате испытаний было установлено, что модифицированные образцы сохраняют структурную целостность при влажности до 85%, в отличие от обычного гипса, который начинает разрушаться уже при 60-65% влажности. К тому же, бюджетная доступность материала дополнительно усиливает его преимущества, поскольку фосфогипс является побочным продуктом промышленного производства.
Благодаря улучшенным свойствам усовершенствованный состав обладает высокой устойчивостью к биоповреждениям и подходит для производства строительных блоков, панелей, или в качестве наполнителя в отделочных и штукатурных составах. Оптимален для внутренних стен и перегородок в жилых, общественных и промышленных зданиях, особенно в помещениях с повышенной влажностью (кухни, санузлы, бассейны), где традиционные материалы подвержены плесени. Срок службы нового материала будет более чем в два раза превышать срок службы существующих аналогов.
Разработанная технология позволит эффективно утилизировать промышленные отходы, сокращая объемы их складирования, и одновременно производить строительные продукты с повышенными эксплуатационными характеристиками и увеличенным сроком службы по сравнению с традиционными аналогами (гипсокартон, пазогребневые гипсовые плиты).
Результаты исследования опубликованы в научной статье.
Telegram 
Дзен 
VK По замыслу исследователей, в будущем нетрадиционный способ доставки кислорода в организм, который они называют «энтеральной вентиляцией», может стать спасением для пациентов с дыхательной недостаточностью. Эксперимент подтвердил безопасность процедуры для людей, что приближает ученых к реализации идеи.
В новом эксперименте исследователи из Финляндии проследили, как два типа питания повлияли на энергетический обмен веществ у псов породы стаффордширский бультерьер. Некоторые из биомаркеров, по которым судили об эффекте, в отношении собак применили впервые.
Стремительное развитие искусственного интеллекта (ИИ) стало одним из ключевых факторов, определяющих глобальную технологическую и экономическую повестку. Для России, стремящейся занять достойное место в числе лидеров цифровой трансформации, ИИ представляет собой одновременно и огромную возможность, и серьезный вызов. Вопрос о том, является ли он двигателем прогресса или источником новых угроз, не имеет однозначного ответа, поскольку обе эти ипостаси тесно переплетены в современной реальности.
В густой оранжевой дымке Титана, где температура опускается до минус 180 градусов Цельсия, происходят невозможные по земным меркам химические реакции: молекула циановодорода (HCN), рожденная в атмосфере из азота, метана и этана, могла сформировать кристаллы, объединяющие вещества противоположной природы.
Насколько счастливым нужно быть человеку, чтобы это начало благоприятно сказываться на продолжительности жизни? Ученые определили минимальный уровень субъективного ощущения благополучия, или счастья, преодолев который, оно становится фактором, позитивно влияющим на здоровье населения страны.
Первый официальный документ, описывающий принцип действий в случае возможного контакта с внеземной цивилизацией, был принят Международной академией астронавтики (IAA) в 1989 году. С тех пор декларацию неоднократно пересматривали, а ее обновленную версию, адаптированную под реалии XXI века, ученые разработали совместно с участниками проекта по поиску инопланетян SETI.
Согласно новой гипотезе, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.
Археологи Института истории материальной культуры РАН (ИИМК РАН), при поддержке фонда «История отечества» в ходе раскопок обнаружили на всемирно известной стоянке каменного века Костенки-17 в Воронежской области редчайшие украшения из зубов песца и окаменелой раковины, а также уникальный для этого времени нуклеус из бивня мамонта для снятия заготовок.
Экспедиционное судно «Эндьюранс» более века называли самым прочным деревянным судном, когда-либо построенным человеком. Но находка, сделанная на дне моря, и изучение старых писем раскрыли неприятную правду. Легендарный «Эндьюранс» Шеклтона вовсе не был непобедимым левиафаном. Напротив, он имел фатальные недостатки, а капитан знал об этом еще до того, как ушел в роковое плавание к берегам Антарктиды.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно