В Швейцарии создали биоцемент на основе бактерий, затвердевающий при комнатной температуре для строительства

Биоцемент с живыми микроорганизмами: вдохновение с Марса

Как сообщает НВ — Техно: Швейцарская архитекторка Карен Анторвеса Паес разработала два инновационных способа производства строительных элементов из биоцемента. Этот материал создаётся с помощью бактерии Sporosarcina pasteurii, которая позволяет цементу затвердевать без применения высоких температур, то есть при обычной комнатной температуре. В основе технологии лежит микробно-индуцированное осаждение карбоната кальция, что даёт прочность, сопоставимую с традиционным строительным раствором. Биоцемент подходит для изготовления ненесущих перегородок и фасадных панелей.

Процесс производства биоцемента основан на способности бактерии Sporosarcina pasteurii расщеплять мочевину с образованием карбонат-ионов. Взаимодействие этих ионов с кальциевым хлоридом приводит к формированию кристаллов кальцита - природного минерала известняка. По словам самой Карен Анторвесы Паес,

"Мы применяем бактерии как своего рода природный клей для минерализации"

. Она также сравнила процесс с выпечкой торта:

"Всё начинается с мягкого и пластичного теста. Обычно только духовка превращает его в твёрдый продукт. В нашей технологии роль духовки берут на себя бактерии"

.

Два подхода к созданию биоцемента

Для 3D-биопечати был разработан состав чернил на основе воды, природных камедей, песка и живых бактерий. Напечатанный объект помещают в мінерализующую ванну на 2-5 дней, регулярно обновляя раствор. Второй метод представляет собой послойное нанесение песка, бактерий и минерализующих веществ с помощью роботизированного манипулятора.

В 2025 году конструкция из биоцемента была представлена на Венецианской архитектурной биеннале, где она находилась на глазах у посетителей целых шесть месяцев, постепенно укрепляясь. Это демонстрирует, что технология перспективна не только для традиционного строительства, но и для новых условий, например, строительства на Марсе - темы, которая ранее привлекала внимание исследователей.

Однако, по словам Паес,

"Без правильной утилизации химических побочных продуктов такой способ строительства нельзя назвать полностью устойчивым"

. Производство обычного цемента связано с выбросами углекислого газа, составляющими около 8% мировых выбросов. Поэтому биоцемент видится как более экологичный вариант.

Разработанная в Швейцарии технология биоцемента может существенно изменить стройиндустрию, предлагая более экологичный способ изготовления материалов. Особенно актуально это для России и других стран с суровым климатом, где экологическая безопасность строительства становится всё более важной. Кроме того, использование биоцемента в космическом строительстве, например, на Марсе, позволит снизить зависимость от доставки материалов с Земли. Однако для полноценного внедрения технологии необходимо решить проблему переработки побочных веществ - это станет важным направлением для будущих исследований и инноваций.

В то время как швейцарские ученые разрабатывают инновационный биоцемент на основе бактерий, китайские и немецкие исследователи представили 14 новых железных сплавов, созданных из металлолома. Эти сплавы не только обладают улучшенными характеристиками, но и отличаются сниженной ценой. Узнайте больше о том, как новые технологии могут изменить строительную отрасль и снизить затраты на материалы, в нашей статье о совместной разработке ученых из Китая и Германии.