Modern világunk legújabb építőanyaga
2020. január 10. írta: Nexus Magazin

Modern világunk legújabb építőanyaga

Baktérium által megszilárdított, kötött textília

A kísérlet azt mutatja be, hogyan segíthetnek a mikroorganizmusok abban, hogy a hagyományostól eltérő kompozit anyagokat hozzunk létre, különféle szerkezeti rendszerek kialakítására.

uj_epitoanyag.jpg

Amikor építőanyagokról beszélünk, akkor általában a tradicionális lehetőségekre gondolunk, mint amilyen a fa, a beton, a tégla, a bambusz vagy a vályog.

De mi a helyzet azokkal a hagyományostól eltérő építőanyagokkal, amelyek baktériummal átitatott textíliákból készülnek? A londoni székhelyű Királyi Művészeti Főiskola (Royal College of Arts) építész és tervező hallgatója, Bastian Beyer, a Berlini Művészeti Egyetem (University of the Arts Berlin) tervező diákjával, Daniel Suarez-szel karöltve alkotta meg ezt az önmagát megtartó oszlopot, amely olyan kötött textilszálakból készült, amelyeket egy sporosarcina pasteurii nevű baktérium segítségével szilárdítottak meg, hogy ezáltal egy merev rétegű, kalcit jellegű kristályszerkezetet formálhassanak.

uj_epitoanyag_1.jpg

Beyer magyarázata szerint: Ez az új matéria lehetőséget nyújt a petrolkémiai származékokból előállított kompozit anyagok helyettesítésére, mivel természetes szálakból tevődik össze, és egy természetes módon lezajló folyamat eredményeként szilárdul meg. És bár szerkezetét tekintve nem versenyezhet a csúcstechnológiával készített karbon- vagy üvegszálakkal, mégiscsak újdonságnak számít – egy fenntartható és bioeredetű összetétel, amely kialakításából adódóan egy újfajta esztétikai élményt nyújt, és eltérő sajátosságokat tartogat az építészeti tervezésben. A kötéssel készített textíliák struktúrája sokkal összetettebb alakzatok létrehozását teszi lehetővé, ezért kiválóan alkalmazható például térelválasztóként, árnyékolóként, illetve használható meglévő szerkezetek megerősítésére, de elvileg még tető- és falszerkezetek megépítésére is.

uj_epitoanyag_2.jpg

A 160 cm magas oszlop elkészítése három fő lépésből tevődött össze: elsőként számítógépen elvégezték magát a formatervezést, a geometriai és szerkezeti elrendezés tekintetében, csakúgy, mint a forma mintázatát illetően (az oszlop ugyanis négy különböző kötésminta alkalmazásával készült). Ezután egy kézműves mester juta- és poliészter szálakból, saját kezűleg alkotta meg a mintákat, egy hagyományos körkötőgépen.

uj_epitoanyag_3.jpg

uj_epitoanyag_5.jpg

 

 

 

 

 

 

A harmadik és egyben utolsó lépés pedig abból állt, hogy a kötött oszlopot egy forgó „bioreaktor”-ba helyezték, ahol bepermetezték a sporosarcina pasteurii baktérium aktiváló oldatával. Majd ezt követően kalcium-kloridból és karbamidból készített oldattal is átitatták, hogy katalizálhassák az anyag megkeményedésének folyamatát. Ennek a különleges elgondolásnak a kivitelezése mintegy három napot vett igénybe, amelynek során nyolcszor permetezték át a szerkezetet annak érdekében, hogy valamennyi szál összekössön, és kellő teherbírással rendelkezzen az építmény.

uj_epitoanyag_6.jpg

„Az alapötletünk az volt, hogy kihasználjuk a természetben előforduló ’szövet mikrobiomok’ adottságait,” (Bastian Beyer)

A szövet mikrobiomok a mikroorganizmusoknak egy olyan közössége, amely jellemzően a szálak alsó rétegében található meg. Általában véve majdnem minden textilanyagban fellelhető egy – a szál vastagságától és nedvességtartalmától függő - sajátos mikrobiom. Ezek a mikrobiomok állandó (biológiai) kapcsolatban vannak a közvetlen környezetükkel, ahol külső és belső körülmények hatására, eltérő aktivitást mutatnak. Mivel képesek vagyunk felhasználni a szöveteknek azt a tulajdonságát, hogy különféle mikrobiomok számára „adnak otthont”, és ezt figyelembe véve meg tudunk tervezni egy olyan, a textil adottságaihoz illeszkedő szövet mikrobiomot, amelynek aktivitása és reakciója meghatározható, és ellenőrzés alatt tartható, ezáltal újfajta bioaktív és érzékeny összetételek hozhatók létre.

uj_epitoanyag_7.jpg

Beyer a termékfejlesztés során különböző kötésmintákkal és szálsűrűséggel kísérletezett, hogy kiderítse, hogyan befolyásolják a bioszilárdítás folyamatát, munkájával pedig elnyerte az Autodesk/ACADIA által létrehozott, kiemelt elismerésben részesülő kutatók számára alapított ösztöndíjat.

Végül is, a cél az, hogy felfedezzük, hogyan képesek a mikroorganizmusok megváltoztatni ezeknek a hagyományostól eltérő építőanyagoknak a szerkezeti tulajdonságait – kikövezve ezzel az utat a jövőben felhasználható új, nagy teherbírású, önszerveződő és önjavító anyagok felé.

A cikket írta: Kimberley Mok / író

Kimberley a zöld építészetről, formatervezésről, művészeti és kulturális témákról szóló cikkeket ír a TreeHugger-nek, de megjelentek már írásai a The Huffington Post, az AlterNet, a Planet Green, a Parentables és a Yahoo! Green oldalain is.

Kimberley építészmérnöki diplomáját a Cornell Egyetemen szerezte meg és okleveles permakultúrás tervező is egyben. Igazi aha-élményére néhány évvel ezelőtt került sor, amikor egy környezeti, társadalmi és gazdasági fenntarthatóságért küzdő, dél-indiai közösségben, Auroville-ben élt és építészként dolgozott. Kikerekedett a szeme, amikor megtapasztalta, hogy egy sokszínű, „emberi léptékű”, kísérleti alapon működő városka mennyire másként tud befogadni valakit, megvalósítani dolgokat és együttműködni másokkal.

Kimberley hagyományos és fenntartható épülettervezéssel foglalkozó cégeknél egyaránt dolgozott New Yorkban, Torontóban és Indiában, a projektjeinek skálája pedig a többemeletes lakóházaktól, a hurrikánoknak ellenálló épületek tervezésén át, a földblokk szerkezetek tömörítéséig terjedt.

 ____________________________________________________________________________________________

  • Milyennek találtad a cikket? - Jelezd, ha tetszik vagy írj kommentet!
  • Érdekelheti barátaidat és ismerőseidet is ez a hír? - Oszd meg velük!
  • Elsőként akarsz értesülni legfrissebb bejegyzéseinkről? - Kövesd a blogunkat!
  • Te milyen témákról olvasnál szívesen? - Ne maradj le! Szavazz Te is!

 

 

 

 

 

 

 

A bejegyzés trackback címe:

https://nexusmagazin.blog.hu/api/trackback/id/tr4615401616

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.
süti beállítások módosítása
Tudomány és technológia Egészség Ökológia Család Elme és lélek Titkok és jelenségek