Chcete pevnější beton? Stačí přidat ústřice.

Beton je všude a to je problém. Výroba základního materiálu představuje přibližně osm procent ročních celosvětových emisí oxidu uhličitého, což z ní činí jednoho z největších přispěvatelů ke klimatické krizi. Výzkumníci zkoumají všechny typy kreativních řešení tohoto problému, často nahrazením přísad ekologičtějšími alternativami.

Nedávné návrhy zahrnují přidání kávové sedliny, bakterií a dokonce i recyklovaných plen do směsi. Inženýři z Purdue University v Indianě si však myslí, že odpověď již lze nalézt ve světě přírody. Tvrdí to studie nedávno zveřejněná v časopise Chemie materiálůJedním z řešení může být výměna cementu za měkkýše.

„Ústřice vytvářejí přírodní cement. Používají tento materiál ke vzájemnému spojení při stavbě útesových struktur,“ vysvětlil v nedávném univerzitním profilu chemik a spoluautor studie Jonathan Wilker.

Wilker strávil roky zkoumáním biologických vlastností ústřicového cementu v naději, že znovu vytvoří odolné lepidlo pro další aplikace. Od té doby zjistili, že mlži se k sobě vážou produkcí anorganické sloučeniny uhličitanu vápenatého – v podstatě křídy. Zatímco uhličitan vápenatý není obvykle adhezivní sám o sobě, ústřice také produkují malé množství lepkavých organických materiálů, jako jsou fosforylované proteiny. To umožňuje, aby se měkkýši spojili, i když jsou nasyceni vodou.

Poté, co rozložil chemické složení ústřicového cementu, Wilkerův tým jej znovu vytvořil v laboratoři. Poté nasbírali spoustu vápencových koupelnových dlaždic, protože jejich uhličitan vápenatý je prakticky identický s lasturami ústřic. Odtud slepili stohy dlaždic dohromady pomocí jejich umělého, biomimetického cementu. Téměř při každém zátěžovém testu se dlaždice zlomily ještě před samotným spojem.

Wilker a kolegové, přesvědčeni o svých schopnostech cementu z umělých ústřic, nakonec zkusili zkombinovat polymer z jejich výroby do komerčně dostupné betonové směsi. V laboratorních testech byl jejich beton inspirovaný ústřicemi 10krát pevnější a zdvojnásobil svou pevnost v tlaku. K tomu všemu také trvalo méně času vyléčení.

Wilkerův tým plánuje pokračovat v testování svého patentovaného receptu. Poznamenává, že to není jen silnější. Ve srovnání s většinou lepidel na trhu je ještě šetrnější k životnímu prostředí.

„Většina lepidel, která vidíte v železářství, je vyrobena z organických sloučenin pocházejících z ropy,“ řekl. „Je toho mnohem víc, co se můžeme od přírody naučit.