Bakterie pomáhá na stavbě

25.4.2019
Citace:
Ewa M. Spiesz et al. Bacterially Produced, Nacre-Inspired Composite Materials, Small (2019). DOI: 10.1002/smll.201805312 - Maissoun Ksara et al, Microbial damage mitigation strategy in cementitious materials exposed to calcium chloride, Construction and Building Materials (2018). DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.10.033
Zdroj
Chemická struktura biopolymeru gama-polyglutamátu.

Perleť představuje velmi pevný kompozitní materiál tvořený vrstvami uhličitanu vápenatého v podobě aragonitu spojenými bílkovinou. V laboratoři ji lze vytvořit pomocí dvou druhů bakterií. Nejprve Sporosarcina pasteurii za přítomnosti močoviny vyvolá krystalizaci uhličitanu vápenatého z roztoku. Pomocí enzymu ureázy štěpí močovinu na amoniak a uhličitanový aniont, v důsledku čehož lokálně stoupá pH a za přítomnosti vápenatých kationtů Ca2+ se vysráží uhličitan vápenatý. Poté přijde ke slovu lázeň s bakterií Bacillus licheniformis, která vrstvu CaCO3 pokryje biopolymerem γ-polyglutamátem jako pojivem. Chemickou strukturu bílkoviny γ-polyglutamát vidíme na obrázku.

Mikroskopické snímky řezu perletí, kterou vyprodukovala slávka jedlá Mytilus edulis (vlevo) a kterou vyprodukovali bakterie (vpravo), obr. Ewa M. Spiesz et al. Bacterially Produced, Nacre-Inspired Composite Materials, Small (2019). DOI: 10.1002/smll.201805312. Opakováním procesu vzniká silnější vrstva. Její strukturu v porovnání s perletí přirozeně vyprodukovanou slávkou jedlou vidíme na obrázku. Vrstva 5 mikrometrů silná vzniká v laboratoři celý den, což není nijak závratné tempo. Nicméně jde o nejlevnější a nejsnazší způsob výroby umělé perleti. Šéfka vědeckého týmu Anne S.Meyer z americké University of Rochester předpovídá umělé perleti velkou budoucnost: „Měsíční prach obsahuje velké množství vápníku. Stačí, když astronauti přivezou bakterie a dodají vlastní močovinu, což jsou jediné další věci, které potřebujete, abyste začali vytvářet vrstvy z uhličitanu vápenatého.“

Pokusy přimět bakterií Sporosarcina pasteurii, aby uhličitanem vápenatým zalepovala drobné trhlinky ve stavebních konstrukcích, jsou staršího data. Nově testují experti z Drexel University ve Philadelphii možnost ochrany vozovek a chodníků před nepříznivými důsledky zimního solení chloridem vápenatým pomocí této bakterie.

 
Odeslat komentář k článku "Bakterie pomáhá na stavbě "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Bakterie pomáhá na stavbě " e-mailem

Diskuse/Aktualizace