Biologische Materialien wie Holz werden heute h\u00e4ufig verbaut. Diese Materialien seien jedoch nicht mehr lebendig, wendet Will Srubar ein, Assistenzprofessor am Departement f\u00fcr Bau-, Umwelt- und Architekturingenieurwesen (CEAE) an der Universit\u00e4t von Colorado Boulder. Der Ingenieur und sein Team stellten sich in der Folge die Frage: Warum sollten Materialien nicht lebendig gehalten werden, damit die Vorteile ihrer Biologie genutzt werden k\u00f6nnen?<\/p>\n
Auf der Suche nach einer Antwort entwickelte das Team ein Material, das Beton \u00e4hnelt und aber lebendig ist. Zur Herstellung des neuartigen Baustoffs braucht es eine Mischung aus Sand und Hydrogel sowie Gelatine, in der sogenannte Synechococcus-Bakterien wachsen. Dank der gelartigen Masse werden sie mit N\u00e4hrstoffen und Feuchtigkeit versorgt. Auf diese Weise bleiben sie am Leben.<\/p>\n
Unter bestimmten Bedingungen produzieren diese Bakterien Calciumcarbonat, was wiederum einen Prozess im Material ausl\u00f6st: Die Mikroorganismen mineralisieren die Gelatine und f\u00fcgen den Sand und das Hydrogel nach und nach zu einer festen Masse zusammen. Das Ergebnis: ein Backstein.<\/p>\n
Risse selbstst\u00e4ndig flicken
\nIm\u00a0Gegensatz zur herk\u00f6mmlichen Beton- und Zementproduktion wird bei der Herstellung des lebenden Baustoffs fast kein CO2 freigesetzt. Die Mikroben verbrauchen stattdessen sogar das Treibhausgas bei ihrer Arbeit. Wie die Wissenschaftler weiter berichten, kann der Baustoff in Zukunft sogar selbst\u00e4ndig Risse flicken, toxische Luft aus der Umgebung absorbieren und sogar je nach Anforderungen leuchten.<\/p>\n
Weitere Untersuchungen ergaben, dass die mit dieser Technik produzierten Backsteine auch langlebig sind. So weisen die Steine unter verschiedenen Feuchtigkeitsbedingungen ungef\u00e4hr die gleiche Festigkeit auf, wie heute verwendeter, herk\u00f6mmlicher M\u00f6rtel.<\/p>\n
Eine weitere besondere Eigenschaft des Materials ist seine Reproduktionsf\u00e4higkeit. So k\u00f6nne ein Stein in zwei H\u00e4lften geteilt werden und die Mikroorganismen sorgten daf\u00fcr, dass aus jeder H\u00e4lfte ein neuer Stein entstehe, erkl\u00e4rt Srubar. Die Ziegel sind denn auch widerstandsf\u00e4hig: Nach Berechnungen der Forscher lebten nach 30 Tagen und drei Ziegel-Generationen noch ungef\u00e4hr 9 bis 14 Prozent der Bakterienkolonien.<\/p>\n
Bakterien als Baumeister
\nEs sei bekannt, dass Bakterien exponentiell wachsen, wird Srubar in einer Mitteilung der Universit\u00e4t zitiert. K\u00f6nnte das Material biologisch angebaut werden, liessen sich solche Ziegel demnach auch in exponentiellem Massstab produzieren. Bevor die Forschung soweit sei, gebe es aber noch viel zu tun.<\/p>\n
Denn die Bakterien im Material brauchen beispielsweise feuchte Bedingungen, um zu \u00fcberleben. Diese findet man aber nicht in trockeneren Regionen auf der Welt. Aus diesem Grund ist der Ingenieur mit seinem Team derzeit mit der Entwicklung von Mikroben besch\u00e4ftigt, die widerstandsf\u00e4higer gegen\u00fcber Austrocknung sind.<\/p>\n
Baustoff mit\u00a0Wasser zum Leben erwecken
\nDie M\u00f6glichkeiten des lebenden Betons sind gem\u00e4ss Srubar aber dennoch gross. So stellt er sich in ferner Zukunft vor, wie S\u00e4cke ausgeliefert werden k\u00f6nnten, die alle Zutaten f\u00fcr den Baustoff in getrockneter Form enthalten. Vor Ort m\u00fcsste man dann nur noch etwas Wasser hinzugeben, um danach mit dem Bau mikrobieller H\u00e4user anfangen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n
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Zur Mitteilung: https:\/\/www.colorado.edu\/today\/2020\/01\/15\/building-materials-come-alive<\/a><\/p>\n