Американские ученые-биотехнологи из Принстонского университета создали сверхпрочный материал на основе цемента, придав ему структуру жесткого внешнего слоя человеческой кости. Исследование опубликовано в научном журнале Advanced Materials (AdvMat).
Конструкция нового бетона позволяет ему сопротивляться растрескиванию и внезапному разрушению.
Разработка команды была вдохновлена устройством кортикальной оболочки бедренных, благодаря которой эти части скелета устойчивы к переломам. Кортикальная кость состоит из эллиптических трубчатых компонентов, известных как остены, встроенных в органическую матрицу. Такая архитектура не дает трещинам появляться вокруг остеонов.
Конструкция включает цилиндрические и овальные трубки внутри цементной смеси, которые взаимодействуют с трещинами.
Биотехнологи обнаружили, что трубки инициируют механизм поэтапного упрочнения, при котором трубчатые части останавливают распространение трещин и рассеивают энергию.
По словам исследователей, трубчатый бетон оказался в 5,6 раза прочнее обычного. Кроме того, такая конструкция не требует армирования другими материалами, поскольку укрепляющий эффект достигается за счет особенностей ее структуры.
Ранее российские ученые нашли способ повысить прочность легкого пористого бетона почти в два раза.