Živá cihla! Vědci vyvinuli stavební materiál, který roste

Přezdívají mu „frankensteinovský materiál“. Fotosyntetické bakterie stačí nakrmit želatinou a z jedné cihly máte najednou dvě.

Vědci z University of Colorado, Boulder, zvolili inovativní cestu hned od počátku. Místo aby se na problematiku stavebních materiálů dívali z pohledu chemie, jak je zvykem, vzali si na pomoc biologii.

Minerály tolik potřebné k utvoření hmoty totiž produkují sinice, získávající energii ze slunečního světla při fotosyntéze. V jejím průběhu navíc spotřebovávají oxid uhličitý, skleníkový plyn, který je ve velké míře nechtěným produktem výroby tradičního betonu.

Pomohlo želé

Díky sinicím jsou podle informací New York Times „živé“ cihly zpočátku pěkně zelené, s postupným vysycháním ale zářivá barva matní. „Opravdu vypadají jako frankensteinovský materiál,“ podotýká s trochou ironie Dr. Wil Srubar, vedoucí univerzitního projektu.

Největší výzvou kladenou před výzkumný tým bylo, jak zajistit rychlý růst materiálu. Sinici se sice ve směsi z teplé vody, písku a živin vedlo dobře, celý proces se ale tak trochu vlekl. Za přispění světla vznikal uhličitan vápenatý, jen pomalu spojující částečky písku v pevnou hmotu.

Naštěstí si Dr. Srubar vzpomněl, že v minulém výzkumu pracoval se želatinou. Tato potravinová ingredience rozpustná ve vodě dokáže vytvářet vazby mezi molekulami. A co je ještě důležitější, k jejímu zpracování stačí relativně mírné teploty, vyhovující i sinicím.

Během jednoho dne vznikla ze směsi s příměsí želatiny betonová cihla ve tvaru udaném formou. Oproti tradičním materiálům je frankensteinovská hmota křehčejší, ale i tak dostačující pro některé druhy konstrukcí.

V poušti i na Marsu

V suchém prostředí cihly získávají na pevnosti, je to ale vykoupeno postupným vymíráním sinic. Nejde ovšem o definitivní proces, i po pár týdnech můžete některé z bakteriálních buněk přivést zpět k životu, stačí vystavit je správné teplotě a vlhkosti.

A teď přijde to nejlepší. Když takovouto cihlu rozříznete, jednu polovičku vložíte zpět do formy, kterou opět napustíte novou živnou směsí, cihla vám doroste. Trochu to připomíná zahradničení strýčka Pompa v seriálovém pokračování Arabely. Vědci uvádějí, že každá cihla může stvořit až 3 další generace, což ve výsledku činí 8 cihel.

Velký potenciál skýtá takovýto materiál pro stavby v odlehlých a drsných prostředích. „Někde venku v poušti se vám nebude chtít zavážet velká množství materiálu,“ je přesvědčený Dr. Srubar. Jeho cihly navíc nejsou vybíravé, pokud jde o písek, na rozdíl od tradičního betonu žádajícího si čistou, čerstvě vytěženou surovinu. „Můžeme používat odpadní materiál, jako je skelný prach nebo recyklovaný beton,“ vyzdvihuje přednosti svého vynálezu Dr. Srubar.

Jako následující cíl si výzkumníci v další fázi vytkli zvýšit pevnost materiálu, posílit odolnost bakterií sinice na dehydrataci nebo objevit druh sinice, který nebude vyžadovat nutnost přidání želatiny pro zajištění růstu cihly.