Ein lebender Beton auf Bakterienbasis könnte eines Tages dazu beitragen, die Umweltauswirkungen der Bauindustrie zu verringern.
Wil Srubar Die University of Colorado und seine Kollegen verwendeten eine Art Bakterium, Synechococcus, um lebendige Betonbausteine in verschiedenen Formen herzustellen.
Das Team kombinierte die Bakterien mit Gelatine, Sand und Nährstoffen in einer flüssigen Mischung und führte sie dann in eine vorgeformte Form ein. Mit Hitze und Sonnenlicht produzierten die Bakterien Kalziumkarbonat-Kristalle um die Sandpartikel herum, ähnlich wie bei der Muschelbildung im Ozean.
Nach dem Abkühlen verfestigte die Gelatine die Mischung zu einer gallertartigen Form. Nach der mehrstündigen Dehydrierung dieses Gels hat das Material die für den Bau erforderliche Härte erreicht.
Das Team verglich das lebendige Material mit Beton und Beton. Es ist eine Mischung aus Kies, Sand und Beton in Verbindung mit Wasser. Seine mechanischen Eigenschaften ähneln jedoch eher denen von Mörtel, einem schwächeren Material, das normalerweise aus Zement und Sand hergestellt wird. Es hat noch nicht die Stärke normaler Steine, aber sie arbeiten daran.
Der Vorteil von lebendem Zement? Es multipliziert sich von selbst
Ein Vorteil der Verwendung von Bakterien zur Herstellung von Zement besteht darin, dass sie weiter wachsen, wenn sie nicht vollständig dehydriert werden. Ein Stein kann in zwei Teile geteilt werden, fügen Sie einfach Sand und Nährlösung hinzu. Das Team zeigte, dass ein lebender Baustein nach mehreren Teilungen zu acht Bausteinen „reproduzieren“ kann.
„Wenn wir den Prozess verfeinern und Bakterienarten verwenden, die schneller wachsen, können wir theoretisch von einem linearen Produktionsansatz zu einem exponentiellen Produktionsansatz übergehen.“sagt er Šrubař.
Das Verfahren kann die Zementproduktion ökologisch nachhaltiger machen, was andernfalls umweltverschwendung wäre. Zement ist nach Wasser das am zweithäufigsten verbrauchte Material der Erde. Dazu diese Forschung, und andere auf dem BiozementSie sind wirklich wichtig.
Die Arbeit wurde von DARPA (United States Defense Advanced Research Projects Agency) finanziert, und laut Srubar befindet sich das Team derzeit in Gesprächen mit dem US-Verteidigungsministerium, um die Produktion dieses Biomaterials zu steigern und seine Produktion im Bauwesen zu testen.
Forschungsreferenz: Angelegenheit, 10.1016 / j.matt.2019.11.016
