Ученые создали лед, который почти не уступает бетону
Израильские материаловеды получили лед, который под нагрузкой на сжатие почти догоняет обычный бетон. Работой руководил Идо Браславский, профессор факультета сельского хозяйства и окружающей среды имени Роберта Смита при Еврейском университете в Иерусалиме. Статья вышла в Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. Об этом сообщает портал RuSamara.
Материал назвали BioPykrete, по-русски — биопикрит. Чистый лед он превосходит примерно в 10 раз, а до момента разрушения успевает принять порядка 70 раз больше энергии. Секрет — в нанокристаллах целлюлозы, мельчайших жестких частицах из растительного сырья, которые как раз и придают прочность растениям. Замерзая, они складываются в объемную сеть, а внутри остаются микроскопические островки льда.
Главная находка — белок-посредник. Одними участками он цепляется за лед, другими за целлюлозу, и такой молекулярный мостик стягивает армирующую сеть в единое целое. С добавкой белка и прочность, и энергопоглощение выросли вдвое по сравнению со смесью без него.
Обычный лед ломается внезапно: трещина бежит по кристаллам почти беспрепятственно. В биопикрите сеть из целлюлозы встает у нее на пути, разворачивает или обрывает. Поэтому вместо хрупкого раскола материал деформируется и разрушается постепенно. Браславский подчеркивает: задача была не просто смешать волокна со льдом, а управлять соединением компонентов на молекулярном уровне. История уходит к опытам военных лет, когда из ледяной массы с древесной пульпой получали пикрит — он был крепче и таял медленнее.
Практическое применение видят в Арктике и Антарктике: возить туда бетон и сталь дорого и сложно. Лед с целлюлозой разлагается естественным путем и оставляет меньший углеродный след. Пока это только лабораторное подтверждение концепции. Неизвестно, выдержит ли материал годы службы; впереди проверки на многократное замораживание и оттаивание, на долгие нагрузки и постепенную ползучесть. Отдельный вопрос — улучшат ли свойства другие белки или способы заморозки.
