Британскими учёными из Имперского колледжа Лондона разработаны специальные трехмерные строительные блоки, которые способны «отремонтировать» сами себя при повреждениях, то есть являются самовосстанавливающимися. Они предназначены для использования в 3D-печати и основаны на бактериальной целлюлозе, которая производится генномодифицированными бактериями Komagataeibacter rhaeticus. Из них и сформировали сферические кластеры клеток — сфероиды.
Сообщается, что созданные живые материалы (ELM) используют способность растений к заживлению и восполнению материала и могут реагировать на повреждения при необходимости с помощью системы «чувство и реакция».
Новая разработка специалистов может привести к созданию материалов, обнаруживающих и заживляющих повреждения. С их помощью можно будет устранять трещины в лобовом стекле автомобиля, разрывы в фюзеляже самолета или выбоины на дороге. Интегрировав строительные блоки в самовосстанавливающиеся строительные материалы, ученые планируют сократить объем технического обслуживания и продлить срок службы материала.
Известно, что сначала были получены бактерии двух типов, способные расти на определенном месте. Одни покрывали только белые области подложки, другие — чёрные. В эксперименте их «посадили» на штрихкод. В течение 10 дней бактерии закрыли штрихкод полностью — причём каждый тип бактерии закрыл свою часть.
Чтобы повредить толстый слой бактериальной целлюлозы, учёные использовали дырокол. Далее в отверстие вставили свежевыращенные сфероиды и после их инкубации в течение трех дней обнаружили, что в месте прокола материал восстановил консистенцию и внешний вид. Сфероиды располагали в различных конфигурациях, показывая таким образом их потенциал как модульных строительных блоков.
Разработчики рассказывают, что подобный метод используется и в архитектуре — это модульные элементы, которые можно собрать в различные строительные конструкции. Эксперимент показал, что тот же принцип можно применить и для производства материалов на основе бактериальной целлюлозы.
Подробнее об этом можно прочитать в журнале Nature Communications.
