Un nou material numit BioPykrete, dezvoltat în laborator, demonstrează o rezistență de aproape zece ori mai mare decât cea a gheții obișnuite, după adăugarea a două ingrediente specifice. Acesta poate suporta presiuni mai mari și nu se fisurează la primele semne de stres, fiind promițător pentru utilizări în construcții în condiții extreme. În prezent, însă, testele rămân la etapa de laborator, iar validarea în condiții reale încă nu a fost realizată.
Compoziție și metodă de fabricație
Echipa de cercetare condusă de profesorul Ido Braslavsky a combinat apa cu nanocristale de celuloză, particule minuscule extrase din materialul vegetal. Aceste nanocristale formează în timpul înghețării o rețea în jurul cristalelor de gheață, acționând ca o armătură microscopică.
Un element esențial în îmbunătățirea rezistenței este o proteină proiectată pentru a lega componentele, o parte fiind atașată de gheață, cealaltă de celuloză. Această proteină funcționează ca un adeziv la nivel molecular, menținând structura împreună sub forță.
Proprietățile mecanice ale BioPykrete
Rezistența la compresiune a noului material atinge valori comparabile cu cele ale betonului obișnuit. Testele de laborator indică o capacitate de a absorbi de circa 70 de ori mai multă energie înainte de fracționare, față de gheata simplă. În plus, BioPykrete poate suporta presiuni de până la de zece ori mai mari decât gheata convențională.
Structura cu o rețea de celuloză blochează sau deviază extinderea fisurilor, determinând deformarea graduală în loc de o cedare bruscă. Dublarea conținutului de proteine a avut ca rezultat o dublare a performanței mecanice față de amestecul fără proteina specifică.
Aplicabilitate și limitări
Cercetătorii consideră că acest material ar putea avea aplicabilitate în zonele polare. Acolo, transportul betonului și oțelului este dificil și costisitor, iar un material pe bază de apă înghețată ar putea oferi o alternativă pentru construcții temporare sau pentru structuri speciale.
Totuși, compatibilitatea cu condițiile reale trebuie încă dovedită. Materialul trebuie să rămână înghețat pentru a-și păstra proprietățile, iar comportamentul după cicluri repetate de înghețare și dezghețare, precum și deformearea în timp sub greutate, necesită studii suplimentare.
Noile rezultate din laborator trebuie validate prin teste adiționale, inclusiv verificarea durabilității în condiții de utilizare pe termen lung. În prezent, nu se poate vorbi despre posibilitatea utilizării în clădiri obișnuite sau în structuri permanente, fără o serie de verificări suplimentare.
