Ученые создали новый материал, прочный как бетон и в десять раз крепче льда

Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме разработали уникальный композитный материал, который в десять раз прочнее обычного льда и способен поглощать в семьдесят раз больше энергии. Согласно данным иксбт.ком, эта инновационная разработка под названием БиоПйкрете по своей прочности может конкурировать даже с традиционным бетоном и в будущем способна произвести революцию в строительстве в условиях экстремально холодного климата. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает.

Идея укрепления льда на самом деле не нова. Еще в годы Второй мировой войны ученые проводили эксперименты с материалом под названием Пйкрете, состоящим из смеси льда и древесной целлюлозы. В то время эта смесь оказалась прочнее обычного льда и таяла медленнее. Сегодня современная наука смогла усовершенствовать эту концепцию на новом, молекулярном уровне.

Нанотехнологии и молекулярный клей

В процессе создания нового материала исследователи добавили в состав сверхмелкие и твердые частицы, полученные из натурального растительного сырья — целлюлозные нанокристаллы. В процессе замерзания воды эти частицы образуют внутри структуры льда своеобразную трехмерную сеть. После этого ученые использовали специально разработанный белок, который прочно связывает лед и целлюлозу.

Этот белок выполняет функцию своеобразного молекулярного клея, плотно соединяющего различные части материала. Результаты лабораторных испытаний показали, что БиоПйкрете при сжатии примерно в десять раз прочнее обычного льда и достиг уровня, сопоставимого с бетоном. Материал не разрушается мгновенно, а деформируется, поглощая огромное количество энергии перед разрушением.

Области применения и перспективы

Исследователи подчеркивают, что этот белок сыграл решающую роль в укреплении конструкции. Благодаря его добавлению прочность материала и способность поглощать энергию увеличились почти вдвое по сравнению с обычной смесью льда и целлюлозы, приготовленной без молекулярных связей. Это расширяет возможности создания альтернативных строительных материалов в будущем.

Специалисты планируют использовать материал БиоПйкрете в первую очередь для строительных работ в отдаленных регионах, таких как Арктика и Антарктика. Доставка бетона, стали и других тяжелых строительных материалов в такие холодные регионы очень сложна и дорога. Поскольку этот материал состоит в основном из воды и растительной целлюлозы, он может стать экологически чистой альтернативой для возведения временных объектов в условиях экстремального холода.

Пока что мы далеки от строительства домов и крупных зданий из этого сверхпрочного льда. БиоПйкрете остается экспериментальным материалом, и ученым необходимо изучить его свойства при длительном использовании. В частности, необходимо тщательно проверить устойчивость материала к циклам повторного замерзания и оттаивания, а также то, насколько он сохраняет свою форму под постоянной нагрузкой.