BacillaFilla: Бактерии помогают бороться с трещинами в бетоне. Восстановление бетона бактериями


BacillaFilla: Бактерии помогают бороться с трещинами в бетоне

BacillaFilla: Бактерии помогают бороться с трещинами в бетоне

Группа студентов из Университета Ньюкасла (Newcastle University) вырастила бактерии, которые способны «склеивать» трещины в бетонных поверхностях с помощью вырабатываемого ими особого вещества.

Генетически-модифицированные бактерии, добравшись до дна трещины, начинают производить два различных вещества: карбонат кальция и бактериальный клей. Этот строительный раствор вместе с нитеобразными клетками бактерий через некоторое время отвердевает и связывает между собой структуру бетона. При этом затвердевшее вещество по своим характеристикам ничем не отличается от бетона.

BacillaFilla: Бактерии помогают бороться с трещинами в бетоне

“BacillaFilla”, так студенты назвали бактерию, должна помощь в ремонте тех зданий, чье строительство «с нуля» является экономически и экологически нецелесообразным.

«Примерно 5% всех выбросов диоксида углерода приходится на производство бетона. Если нам удастся продлить жизнь бетонным строениям, то тем самым мы уменьшим вред, который ежегодно наносится окружающей среде».

«Эти бактерии могут быть особенно полезны в сейсмоопасных районах, где тысячи зданий ежегодно идут под снос из-за того, что в настоящее время не существует способа их простого ремонта», — говорит руководитель проекта, доктор Дженнифер Холлинен (Jennifer Hallinan).

Споры BacillaFilla начинают прорастать только при контакте с бетоном, так как они «запрограммированы» реагировать на специфический pH материала. Кроме того в бактерии «встроен» ген самоуничтожения, который не дает BacillaFilla выживать в окружающей среде.

BacillaFilla: Бактерии помогают бороться с трещинами в бетоне

Когда клетки достигают дна трещины, их концентрация возрастает, что служит сигналом к дифференциации: часть клеток берет на себя функцию по выделению карбоната кальция, еще часть микроорганизмов начинает производить бактериальный клей, оставшиеся бактерии служат армирующим волокном.

За свою работу студенты получили «золото» на международном конкурсе iGEM (International Genetically Engineered Machines), который проводился в Массачусетском технологическом институте, США.

* * *

Ссылки по теме:Newcastle University: Cracks in your concrete? You need ‘BacillaFilla’

Постоянная ссылка на статью BacillaFilla: Бактерии помогают бороться с трещинами в бетоне

Метки: BacillaFilla, микротрещины в бетоне, трещины в бетонном покрытии

progrinding.ru

Ученые разрабатывают бетон, который восстанавливает сам себя с помощью бактерий

Ученые разрабатывают бетон, который восстанавливает сам себя с помощью бактерий

Несмотря на высокие характеристики по прочности, при длительной эксплуатации, и особенно в неблагоприятных условиях (например, под воздействием влаги), бетон также подвержен разрушению, как и другие строительные материалы. Для того, чтобы увеличить его долговечность, ученые из британского университета Бата работают над созданием самовосстанавливающейся бетонной смеси, которая может быть использована для герметизации трещин в железобетонных конструкциях.

Главным отличием нового материала является наличие в смеси специальных микрокапсул, в которых содержатся сульфатредуцирующие бактерии. При проникновении влаги через трещины и попадании на бактерии, они начинают активно размножаться, производя известняк, который способствует «зарастанию» трещин. По словам доктора Ричарда Купера из департамента биологии и биохимии университета Бата, новая бетонная смесь с бактериями предлагает двойной уровень защиты, в том числе и для предотвращения коррозии стальной арматуры в железобетоне. «Помимо того, что бактерии «заживляют» трещины в бетоне, в процессе выработки известняка они используют кислород, который в противном случае мог бы стать причиной коррозийных изменений в металле» — отмечает он.

Как считают разработчики, самовосстанавливающийся бетон не только способен увеличить срок службы бетонных конструкций, но и позволит в два раза снизить затраты на ремонт и обслуживание, а также будет способствовать уменьшению выбросов углекислого газа при производстве бетона.

Стоит отметить, что разработка самовосстанавливающегося бетона все еще находится на ранней стадии. Цемент, который является обязательным компонентом при производстве бетона, представляет собой неблагоприятную (щелочную) среду для размножения большинства бактерий. Поэтому на данном этапе перед учеными стоит задача разработать щелочно-толерантные штаммы бактерий.

Кроме того, по мере восстановления и затвердевания бетон может раздавить и сами микрокапсулы, содержащие бактерии, — эту проблему также предстоит решить ученым. Также Кевин Пейн из департамента архитектуры и гражданского строительства университета Бата предлагает заложить в микрокапсулы наряду с бактериями питательные вещества и лактат кальция, которые увеличивают скорость выработки бактериями кальциевых отложений для заполнения трещин в бетоне.

www.vzavtra.net

Бактерии BacillaFilla - способ устранения трещин в бетоне

В Университете Ньюкасла группой студентов была проведена работа, в результате которой был выращен особый штамм бактерий. Они способны заделывать трещины в поверхностях из бетона, выделяя особые вещества.

Данные бактерии появились в результате генных модификаций. Когда их помещают на дно трещины, то она начинают вырабатывать два соединения – карбонат кальция, являющийся основой многих строительных растворов, и клейкое вещество сложного строение. Таким образом, получается раствор, в котором находятся вытянутые клетки бактерий. Через определенное время раствор затвердевает и соединяет края трещины. Образованное вещество по своим свойствам во многом аналогично бетону.

устранение трещин в бетонных полах при помощи бактерий BacillaFilla

Студенты, создавшие бактерию, назвали её «BacillaFilla». По их задумке, она может быть востребована при ремонте зданий с серьезными нарушениями целостности бетонного каркаса. Согласно исследованиям, приблизительно 1/20 часть выбросов двуокиси углерода в атмосферу происходит при изготовлении бетона. Если получится продлить эксплуатацию бетонных строений, то снизится вред, наносимый экологии.

Создатели бактерии считают, что она будет наиболее востребована в сейсмически опасных районах, где множество зданий каждый год подвергаются сносу только потому, что нет способа их восстановить.

В ходе эксперимента была доказана безопасность использования бактерии BacillaFilla. Её споры прорастают только тогда, когда контактируют с бетоном. Они реагируют на pH материала. Кроме этого, в генетический аппарат бактерии включен ген, неизбежно приводящий к самоуничтожению. Это не даст бактериям выжить в окружающей среде, если они случайно попадут в неё.

Бактерии BacillaFilla помогают бороться с трещинами в бетоне

Когда этот микроорганизм попадает на дно бетонной трещины, он начинает быстро размножаться. Это запускает заложенный в них механизм, в ходе которого часть клеток выделяет карбонат кальция, а другая производит клейкое вещество. Остальные бактерии выполняют роль армирующих нитей.

Руководителем проекта была доктор Дженнифер Холлинен. За работу группа студентов выиграла главный приз на крупном международном конкурсе iGEM, проводимый в Массачусетском технологическом институте, США.

skladovoy.ru

Трещины в бетоне "заделают" бактерии

Несмотря на высокие характеристики по прочности, при длительной эксплуатации, и особенно в неблагоприятных условиях (например, под воздействием влаги), бетон также подвержен разрушению, как и другие строительные материалы, пишет defconc.ru, передает Day.Az со ссылкой на Newsland.com. 

Для того, чтобы увеличить его долговечность, ученые из британского университета Бата работают над созданием самовосстанавливающейся бетонной смеси, которая может быть использована для герметизации трещин в железобетонных конструкциях.

Главным отличием нового материала является наличие в смеси специальных микрокапсул, в которых содержатся сульфатредуцирующие бактерии. При проникновении влаги через трещины и попадании на бактерии, они начинают активно размножаться, производя известняк, который способствует "зарастанию" трещин. 

По словам доктора Ричарда Купера из департамента биологии и биохимии университета Бата, новая бетонная смесь с бактериями предлагает двойной уровень защиты, в том числе и для предотвращения коррозии стальной арматуры в железобетоне. "Помимо того, что бактерии "заживляют" трещины в бетоне, в процессе выработки известняка они используют кислород, который в противном случае мог бы стать причиной коррозийных изменений в металле", - отмечает он. 

Как считают разработчики, самовосстанавливающийся бетон не только способен увеличить срок службы бетонных конструкций, но и позволит в два раза снизить затраты на ремонт и обслуживание, а также будет способствовать уменьшению выбросов углекислого газа при производстве бетона. 

Стоит отметить, что разработка самовосстанавливающегося бетона все еще находится на ранней стадии. Цемент, который является обязательным компонентом при производстве бетона, представляет собой неблагоприятную (щелочную) среду для размножения большинства бактерий. Поэтому на данном этапе перед учеными стоит задача разработать щелочно-толерантные штаммы бактерий. 

Кроме того, по мере восстановления и затвердевания бетон может раздавить и сами микрокапсулы, содержащие бактерии, - эту проблему также предстоит решить ученым. Также Кевин Пейн из департамента архитектуры и гражданского строительства университета Бата предлагает заложить в микрокапсулы наряду с бактериями питательные вещества и лактат кальция, которые увеличивают скорость выработки бактериями кальциевых отложений для заполнения трещин в бетоне.

Самое важное и срочное мы публикуем на странице в Telegram. Подпишись!

news.day.az

Создана бактерия, восстанавливающая потрескавшийся бетон

Исследователи из Ньюкаслского университета в Великобритании, создали новый вид бетонного восстановителя, который латает трещины в бетонных структурах, восстанавливая здания, которые были повреждены в ходе землетрясений или под влиянием времени. Но это не клей и не синтетический материал. Исследователи спроектировали бактерию, которая зарывается глубоко в щель и производит смесь карбоната кальция и специального липкого вещества, которое после затвердевания, не уступает в прочности бетону.

БациллаФилла, как называют ее исследователи, является генетически модифицированной версией Bacillus subtilis (сенная палочка), весьма распространенной в почве бактерии. Исследователи модифицировали ее генетические свойства, которые активируются только тогда, когда она вступает в контакт с крайне специфичным уровнем кислотности pH бетона. После того, как клетка активизируется, она запрограммирована залезть поглубже в бетонные щели, где так называемое "чувство кворума", дает ей знать, когда соберется достаточное количество бактерий.

По количеству бактерий, они определяют, что достигли самой глубокой части щели и начинают развитие в нитчатую форму бактерии, в которой способны производить карбонат кальция и липкое вещество, скрепляющее это все вместе. После затвердевания, бактерия, по сути, настолько же прочна, как и окружающий ее бетон, что и позволяет использовать ее в качестве восстановителя структурной прочности бетона.

В бактерии также есть ген самоуничтожения, который предотвращает ее неконтролируемое распространение вне пределов целевого места повреждения бетона. Ведь вырвавшийся на свободу самообразующийся бетон, который невозможно остановить, мог бы иметь нежелательные последствия для окружающей среды. Исследователи надеются, что БациллаФилла позволит увеличить долговечность бетонных структур, износ которых и последующая их замена тяжело бьет по окружающей среде. Она может также найти применение в зонах пострадавших от землетрясения, для быстрого восстановления поврежденных зданий и уменьшения фронта работ по возведению новых зданий после бедствия.

Оригинал (на англ. языке): Popsci

Экспериментальный бетон, который способен самостоятельно заделывать возникающие в нем трещины, пройдет испытания на открытом воздухе. Данный бетон содержит бактерии производящие известняк, которые активируются коррозийной дождевой водой, проникающей внутрь. Этот материал может продлить срок службы бетона, позволяя сэкономить значительные средства. Эта работа проводится в Делфтском техническом университете, Нидерланды.Данная идея зародилась у микробиолога Хенка Джонкерса и специалиста

 

Учеными недавно была обнаружена бактерия, в организме которой жизненноважным элементом выступают редкоземельные металлы. Бактерия Methylacidiphilum fumariolicum была найдена Томасом Барендсом и его коллегами из института Макса Планка в Италии в водах горячего источника с высоким содержанием кислот, находящегося в кратере спящего вулкана Сольфатара. Чтобы выжить, ей крайне необходимы редкоземельные металлы. Удивительная бактерия обитает в условиях экстремального типа: кислотность источника составляет 2-5 pH, тогда как его

 

Загадочная болезнь была выявлена учеными Сибирского отделения РАН. Болезнь, потенциально угрожающая живым существам других видов, поражает кости и внутренние органы – сердце и легкие. Об этом сообщили в понедельник представители Центра общественных связей СО РАН. Исследователям Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН, а также Института экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока (ИЭВСиДВ) СО РАСХН удалось выявить возбудителя. Им, как оказалось, является ранее не известная бактерия.

globalscience.ru

Бактерии восстанавливают бетон - Domobaza

01 Июля 2013
Бактерии восстанавливают бетонМногие люди думают, что бетон и железобетон существуют вечно. Однако любой материал рано или поздно распадается, причем, если условия неподходящие, то даже такой прочный и долговечный материал, как бетон, будет распадаться очень быстро. Для борьбы с данным положением великобританские ученые разрабатывают самовосстанавливающийся бетон, использующий бактерии для того, чтобы герметизировать трещины. Таким образом ученые планируют добиться сокращения затрат на обслуживание и значительного увеличения срока службы бетонных конструкций. Бетон – это один из самых замечательных современных строительных материалов. В определенном состоянии он текуч, это дает возможность создавать огромное количество разнообразных форм, а если соединить его еще и с металлической арматурой, то получившееся изделие будет очень прочным. Однако, к сожалению, такой бетон является более уязвимым. Если все правильно спроектировано, бетон залит и застыл по нормам, то такая конструкция прослужит очень долгое время, но маленькая трещина может послужить причиной ускоренного разрушения. Дело в том, что бетон, а тем более железобетон, уязвим к действию воды. Если человек намерен сделать колодец, решил купить колодезные кольца и установить их, то он рассчитывает, что конструкция прослужит очень долгое время. Это действительно будет так, если на поверхности бетона отсутствуют трещины. Если же они есть, то периодически происходит попадание воды в них, затем её замерзание, расширение и, следовательно, расширение трещин. Кроме этого, вода также выщелачивает некоторые вещества из бетона, в результате он становится более хрупким. Конечной целью британских ученых является создание такой бетонной смеси, которая будет содержать бактерии в микрокапсулах. Таким образом, если вода проникает, например, в железобетонные колодцы, то бактерии начинают выходить и размножаться, при этом производя известняк, который и будет герметизировать трещины. Если у ученых все получится, то в результате будет достигнут двойной уровень защиты: бактерии будут не только закрывать трещины, но также и потреблять кислород, который может повредить стали в железобетонных конструкциях. В настоящее время идут испытания на предмет того, как долго смогут жить бактерии в различных условиях. < Предыдущая Следующая >
 
  Читайте также:
Перед выбором подходящего варианта квартиры, стоит сначала оценить собственный бюджет и уже после этого начинать проводить какие-то работы. Также зара ...
Во время покупки любой недвижимости, в первую очередь необходимо обратить внимание на ее юридическую чистоту. Обычно данная процедура выполняется юрис ...
В искусстве фотографии, как и во всяком другом направлении, успешность зависит не только от личного таланта фотографа. Для того, чтобы привлечь вним ...
Деревообрабатывающие фрезерные станки с ЧПУ пользуются большой популярностью на современных производствах деревянных изделий. Ведь данный тип станков ...
Квартиры в новостройках в Санкт-Петербурге продают на разных стадиях готовности. Кто-то отдает предпочтение голым стенам, а кто-то покупает с черновой ...
Несмотря на то, что в большинстве российских домов кухни маленькие, их все же можно сделать комфортными для всех. При грамотном размещении в ней предм ...
Ипотека – основной способ приобрести жилье, не имея для этого достаточно средств. Но далеко не все решаются на ее оформление. Поэтому сегодня мы рассм ...
Все чаще для проведения каких-то праздников или просто чтобы отдохнуть, жители больших городов стали снимать квартиру в аренду на сутки. На данный мом ...
Паркетная доска – это современное половое покрытие, выполненное из натуральной древесины. Ежегодно выбор вариантов ламината растет огромными темпами. ...
В последнее время на рынке отделочных материалов появилось так много потолочных конструкций, что выбрать что-то действительно подходящее весьма непрос ...
Баннер

domobaza.info

Трещины в бетоне заделают "умные" бактерии

Несмотря на высокие характеристики по прочности, при длительной эксплуатации, и особенно в неблагоприятных условиях (например, под воздействием влаги), бетон также подвержен разрушению, как и другие строительные материалы, пишет defconc.ru. Для того, чтобы увеличить его долговечность, ученые из британского университета Бата работают над созданием самовосстанавливающейся бетонной смеси, которая может быть использована для герметизации трещин в железобетонных конструкциях.

Главным отличием нового материала является наличие в смеси специальных микрокапсул, в которых содержатся сульфатредуцирующие бактерии. При проникновении влаги через трещины и попадании на бактерии, они начинают активно размножаться, производя известняк, который способствует «зарастанию» трещин.

По словам доктора Ричарда Купера из департамента биологии и биохимии университета Бата, новая бетонная смесь с бактериями предлагает двойной уровень защиты, в том числе и для предотвращения коррозии стальной арматуры в железобетоне. «Помимо того, что бактерии «заживляют» трещины в бетоне, в процессе выработки известняка они используют кислород, который в противном случае мог бы стать причиной коррозийных изменений в металле» - отмечает он.

Как считают разработчики, самовосстанавливающийся бетон не только способен увеличить срок службы бетонных конструкций, но и позволит в два раза снизить затраты на ремонт и обслуживание, а также будет способствовать уменьшению выбросов углекислого газа при производстве бетона.

Стоит отметить, что разработка самовосстанавливающегося бетона все еще находится на ранней стадии. Цемент, который является обязательным компонентом при производстве бетона, представляет собой неблагоприятную (щелочную) среду для размножения большинства бактерий. Поэтому на данном этапе перед учеными стоит задача разработать щелочно-толерантные штаммы бактерий.

Кроме того, по мере восстановления и затвердевания бетон может раздавить и сами микрокапсулы, содержащие бактерии, - эту проблему также предстоит решить ученым. Также Кевин Пейн из департамента архитектуры и гражданского строительства университета Бата предлагает заложить в микрокапсулы наряду с бактериями питательные вещества и лактат кальция, которые увеличивают скорость выработки бактериями кальциевых отложений для заполнения трещин в бетоне.

maxpark.com