Микробные волокна в шесть раз снизили водопроницаемость песка — ScienceAlert
Исследователи из Университета Халифа в Объединенных Арабских Эмиратах, швейцарского института Empa и ETH Zurich испытали способ укрепления пустынного песка волокнами, которые производят бактерии и грибы. В лабораторных тестах волокна, выращенные непосредственно в песке, снизили его водопроницаемость примерно в шесть раз. Об этом сообщает ScienceAlert.
Микробные волокна между песчинками
Для экспериментов ученые использовали песок из дюн вблизи города Аль-Айн, а также стандартизированный лабораторный песок для части испытаний на прочность. После стерилизации в образцы добавляли питательные растворы и микроорганизмы: вырабатывающую целлюлозу бактерию Komagataeibacter medellinensis и два штамма гриба Schizophyllum commune.
Микроскопические снимки показали, что бактериальная целлюлоза прикреплялась к поверхности песчинок и соединяла соседние зерна. За семь дней колонна песка высотой около шести сантиметров стала достаточно прочной, чтобы ее можно было извлечь из формы, разрезать на части и поместить в воду без разрушения. Образцы, обработанные грибами, также связывали песчинки, но оказались более хрупкими.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Отдельные целлюлозные листы
В другом варианте эксперимента исследователи отдельно выращивали тонкие листы бактериальной целлюлозы и прокладывали ими слои песка. Такие листы работали как армирующий материал, распределяя нагрузку. Во время демонстрации с грузом массой 10 килограммов неармированный песчаный куб деформировался значительно сильнее, чем образец с целлюлозными прослойками.
В тесте с водой целлюлозный лист снизил проницаемость песка примерно до одной двадцать восьмой от показателя необработанного образца. При этом способность песка с волокнами, выращенными между зернами, удерживать воду выросла с 20,2% до 25,5%.
Авторы работы, опубликованной в журнале Carbohydrate Polymers, рассматривают микробные волокна как возможную биоразлагаемую альтернативу синтетическим материалам для стабилизации грунта. Вместе с тем исследование проводили в лаборатории: микроорганизмам обеспечивали воду, питательные вещества и доступ кислорода. Испытания не оценивали выращивание культур и не устанавливали, как долго материал будет сохраняться в пустынных условиях.
