Учени разработиха нов вид лед, който е около 10 пъти по-здрав от обикновения. Този подсилен лед, наречен BioPykrete, превъзхожда по здравина обикновения лед приблизително десетократно.

Създаден от учени от Еврейския университет в Йерусалим, този лед съперничи на бетона по своята здравина. Вместо да се пръсне внезапно, той се огъва и се чупи по-постепенно – качество, което в бъдеще би могло да го направи полезен като строителен материал в някои от най-студените места на Земята.

Чрез подсилване на лед с миниатюрни кристали на растителна основа и специално разработен протеин изследователи създадоха материал, който по здравина съперничи на бетона и абсорбира 70 пъти повече енергия, преди да се разруши.

„Искахме да направим нещо повече от просто смесване на влакна с лед; целта ни беше да контролираме начина, по който различните материали се свързват на молекулярно ниво“, обяснява проф. Идо Браславски от Факултета по земеделие, храни и околна среда „Робърт Х. Смит“ към Еврейския университет.

„Резултатът променя не само здравината на леда, но и начина, по който той се разрушава. Вместо да се пръсне внезапно, материалът може да абсорбира много повече енергия и да се деформира постепенно.“

Идеята за подсилване на леда не е нова. По време на Втората световна война изследователи експериментират с „пайкрет“ (Pykrete) – смес от лед и дървесна маса, която е по-здрава и се топи по-бавно от обикновения лед.

Екипът приложи тази идея на молекулярно ниво. Те смесиха лед с целулозни нанокристали – изключително малки и твърди частици, изградени от целулоза (естествения материал, който осигурява структурата на растенията). Докато сместа замръзваше, частиците образуваха триизмерна мрежа около микроскопични участъци от лед. След това учените създадоха протеин, способен да се свързва и с двата материала. Едната част на протеина се свързва с леда, а другата – с целулозата. Действайки като молекулярно лепило, протеинът спомага за скрепяването на цялата структура, се посочва в прессъобщение.

Лабораторните изпитания показаха, че BioPykrete е около 10 пъти по-устойчив на натиск от чистия лед, достигайки нива на здравина, близки до тези на конвенционалния бетон. Освен това материалът абсорбираше около 70 пъти повече енергия, преди да се разруши. Специално създаденият протеин изигра важна роля: според изследователите добавянето му удвои както здравината, така и количеството енергия, което материалът може да поеме, в сравнение с подобна смес от лед и целулоза, несъдържаща този молекулярен свързващ елемент.

Изследователите предвиждат BioPykrete да се използва главно в арктическите и антарктическите региони, където транспортирането на бетон, стомана и други строителни материали може да бъде скъпо и трудно.

Тъй като материалът се състои предимно от лед и растителна целулоза, той потенциално би могъл да предложи биоразградима алтернатива с по-нисък въглероден отпечатък за определени съоръжения в условия на екстремен студ.

Въпреки това засега никой няма да строи домове от BioPykrete. Материалът все още е на етап „доказателство за концепция“ и предстои да премине през допълнителни изпитания. Учените трябва да установят как той се държи в дългосрочен план, как реагира на многократно замразяване и размразяване и дали променя формата си при продължително натоварване, се посочва в съобщението.

Снимка: Unsplash

Виж още: Тези странни нови уебсайтове са създадени специално за да стимулират допамина в мозъка ви