Eine Art lebender Zement auf Bakterienbasis könnte eines Tages dazu beitragen, die Umweltauswirkungen der Bauindustrie zu verringern.
Wil Srubar Die Universität von Colorado und seine Kollegen verwendeten eine Art Bakterium, Synechococcus, um Bausteine aus lebendem Beton 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. Bei Hitze und Sonnenlicht produzierten die Bakterien Kalziumkarbonatkristalle um die Sandpartikel, ähnlich wie bei der Bildung von Muscheln im Ozean.
Nach dem Abkühlen verfestigte die Gelatine die Mischung zu einer gallertartigen Form. Sobald dieses Gel dehydriert ist (ein Prozess, der mehrere Stunden dauerte), hat das Material die Härte erreicht, die für die Verwendung beim Bau erforderlich ist.
Das Team verglich das lebende Material mit Zement und Beton. Es handelt sich um eine Mischung aus Kies, Sand und Zement 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 sind. Ein Stein kann geteilt werden, um zwei zu erhalten. Fügen Sie einfach Sand und Nährlösung hinzu. Das Team zeigte, dass sich ein lebender Stein nach mehreren Teilungen auf acht Steine "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 Zementherstellung umweltfreundlicher machen, was sonst umweltschädlich wäre. Zement ist nach Wasser das am zweithäufigsten verbrauchte Material auf der Erde. Dafür diese Forschung, und andere auf dem BiozementSie sind wirklich wichtig.
Die Arbeit wurde von DARPA (United States Defense Advanced Research Projects Agency) finanziert und Srubar sagt, das Team befindet sich derzeit in Gesprächen mit dem US-Verteidigungsministerium, um die Produktion dieses Biomaterials zu steigern und seine Produktion zu steuern. Verwendung im Bauwesen.
Forschungsreferenz: Angelegenheit, 10.1016 / j.matt.2019.11.016
