Создаден е супер-мраз 10 пати поцврст од обичниот; по цврстина му парира на бетонот и апсорбира 70 пати повеќе енергија пред да пукне. Лабораториските испитувања покажаа дека BioPykrete е околу 10 пати поцврст на притисок од чистиот мраз.
Научниците развија нов вид мраз кој е околу 10 пати поцврст од обичниот мраз. Овој зајакнат мраз, наречен „BioPykrete“, по цврстина му парира на бетонот.
Развиен од научници од Хебрејскиот универзитет во Ерусалим, овој мраз е толку цврст што може да се спореди со бетонот. Наместо нагло да се распарчи, тој се витка и пука постепено – својство што еден ден би можело да го направи корисен како градежен материјал во некои од најстудените предели на Земјата.
Со зајакнување на мразот преку ситни кристали од растително потекло и специјално дизајниран протеин, истражувачите создадоа материјал што по цврстина му парира на бетонот и апсорбира 70 пати повеќе енергија пред да пукне.
„Сакавме да направиме повеќе од обично мешање на влакна во мразот; сакавме да контролираме како различните материјали се поврзуваат на молекуларно ниво“, вели проф. Идо Браславски од Факултетот за земјоделство, храна и животна средина Роберт Х. Смит при Хебрејскиот универзитет.
„Резултатот не влијае само на цврстината на мразот, туку и на начинот на кој тој пука. Наместо нагло да се распарчи, тој може да апсорбира многу повеќе енергија и постепено да се деформира.“ додава тој.
Идејата за зајакнување на мразот не е нова. За време на Втората светска војна истражувачите експериментирале со Pykrete – мешавина од мраз и дрвна пулпа која била поцврста и побавно се топела од обичниот мраз.
Тимот ја применил таа идеја на молекуларно ниво. Тие го измешале мразот со нанокристали од целулоза – исклучително ситни и цврсти честички направени од целулоза, природниот материјал што ја одредува структурата на растенијата. Додека смесата замрзнувала, честичките формирале тродимензионална мрежа околу микроскопските делови од мраз.
Потоа, научниците дизајнирале протеин способен да се врзе за двата материјала. Едниот дел од протеинот се врзува за мразот, додека другиот се врзува за целулозата. Дејствувајќи како молекуларен лепак, протеинот помага да се одржи целата структура како целина, се наведува во соопштението за јавноста.
Лабораториските тестови покажаа дека BioPykrete е околу 10 пати појак под компресија од чистиот мраз, достигнувајќи нивоа на цврстина слични на конвенционалниот бетон. Исто така, апсорбирал околу 70 пати повеќе енергија пред да се распадне. Инженерскиот протеин одиграл важна улога: додавањето на него ја дуплирало и цврстината и енергијата што материјалот можел да ја апсорбира во споредба со слична мешавина од мраз и целулоза што не го содржела молекуларниот мост, според истражувачите.
Истражувачите замислуваат BioPykrete да се користи главно во арктичките и антарктичките региони, каде што транспортот на бетон, челик и други градежни материјали може да биде скап и тежок.
Бидејќи материјалот е направен претежно од мраз и целулоза на растителна основа, тој потенцијално би можел да обезбеди биоразградлива алтернатива со помал јаглероден отпечаток за одредени структури во екстремно ладни услови.
Но, никој нема да гради домови од BioPykrete засега. Материјалот е сè уште доказ за концепт и мора да помине понатамошно тестирање. Научниците треба да научат како се однесува во подолги периоди, како реагира на повторено замрзнување и одмрзнување и дали полека ја менува формата под постојан притисок, според ослободувањето.
(Interesting Engineering)
(фото: Pexels/Towfiqu Barbhuiya)
