Американскими материаловедами в настоящее время ведется работа по созданию уникального строительного материала – бетона, обладающего способностью к самовосстановлению за счет использования при его изготовлении процесса биоминерализации.
Споры бактерий, который естественным образом производят карбонат калия, будут в необходимых количествах внедряться в бетонную смесь и активироваться исключительно при образовании трещин. Это необходимо в виду специфических механических свойств бетона – высокой сопротивляемости сжимающим нагрузкам, но очень низкой устойчивостью перед растяжением. За все время использования бетона в качестве основного строительного материала было предпринято большое количество решения данной проблемы различными способами, наиболее действенным из которых является армирование сталью бетонных плит. Тем не менее, даже при использовании данного метода, образование трещин с течением времени остается неизбежным.
В природной среде вырабатывающие карбонат калия бактерии играют очень важную роль в образовании карбонатных отложений и пород, к которым также относится известняк. Специалистам оставалось лишь выделить из многообразия микроорганизмов тот, который бы сохранял активность в щелочной среде с низким содержанием кислорода.
Первыми были опробованы непатогенные организмы Bacillus pasteurii в изобилии встречающиеся в почве. Было выявлено, что при соблюдении ряда условий, данные бактерии способны эффективно образовывать известняковые отложения. При внедрении данного вида бактерий в цемент было выявлено образование отложений, химический анализ которых засвидетельствовал что данное вещество – карбонат кальция.
В настоящее время группа специалистов работает над тем, чтобы споры данных микроорганизмов во время смешивания с бетонной смесью уходили в спящий режим, поскольку они заключены в агрессивную среду – высокощелочную. При образовании трещины в бетоне уровень щелочной активности в ней должен значительно снизиться по причине взаимодействия с атмосферным воздухом. Снижение щелочности среды, а также поступление с воздухом углекислоты и кислорода должны спровоцировать всплеск активности бактерий, поскольку данные условия являются оптимальными для их роста. Со временем, когда произведенного бактериями карбоната кальция для закупоривания трещины будет достаточно, произойдет консервирование спор бактерий, что вновь запустит спящий режим. Если практическая реализация данной технологии подтвердит ее теоретическую эффективность, вне всяких сомнений, это станет новым словом на рынке строительных материалов. Примечательно, что ликвидация трещин в бетоне с использованием бактериального клея, ранее уже предлагалась учеными из Великобритании. Тем не менее, описанный в статье способ куда более практичен и потенциально более перспективен.{odnaknopka}