Команда ученых-материаловедов, дизайнеров и инженеров из Пенсильванского университета разработала инновационный строительный материал, который воспроизводит структуру раковин диатомовых водорослей. Этот материал получил название «живой» благодаря своей способности изменяться и повышать прочность путем поглощения CO2, который преобразуется в карбонат кальция. Это происходит схожим образом с тем, как это осуществляется в природе у диатомовых водорослей.
В качестве основы используется диатомит — порошкообразное вещество, получаемое из измельченных ископаемых диатомовых водорослей. Он обладает высокой пористостью, что делает его отличным поглотителем газов — при этом его пористая структура не снижает прочность, в отличие от других материалов. Ученые дополнительно включили в состав цемент, мелкий песок и микрокремнезем, а также пластификатор, чтобы создать полужидкую смесь, подходящую для 3D-печати.
3D-печать необходима для формирования из этого «биобетона» сложных трехмерных конструкций, аналогичных строению раковин диатомовых водорослей. Это позволяет сэкономить 60 % материала при сохранении прочности на сжатие готовых изделий на уровне 90 % по сравнению с традиционным бетоном. Также они стали пропорционально легче. Однако наиболее значительное достижение заключается в том, что у нового материала соотношение площади поверхности к объему увеличилось на впечатляющие 500 %.
Увеличение площади способствует более эффективному поглощению углерода — оно возросло на 32 % на единицу массы бетона. Для повышения эффективности этого процесса готовый бетон дополнительно покрыли слоем гидроксида кальция. Это позволит постройкам из данного биобетона очищать атмосферу, одновременно укрепляясь и увеличивая срок службы.
