Во время Второй мировой Британский Королевский флот всерьез разрабатывал проект «Хабаккук» — гигантский непотопляемый авианосец из пайкрита, смеси льда и древесных опилок. Материал по прочности не уступал бетону, но от идеи тогда отказались. Спустя 80 лет исследователи вернулись к той же концепции и создали ее революционную версию — BioPykrete, или «суперлед».
Как устроен суперлед
Древесные волокна в пайкрите были слишком крупными. Материал со временем терял монолитность и расслаивался. Израильские ученые подошли к проблеме на молекулярном уровне.
- Нанокристаллы целлюлозы: Вместо опилок в воду добавили микроскопические кристаллы из растений. Они создают внутри замерзшей воды прочный армирующий каркас и блокируют распространение трещин.
- Специальный био-клей: Чтобы наноцеллюлоза и кристаллы льда идеально сцепились, в состав ввели искусственный белок CBM3a-AFPIII (комбинация антифризного белка и углевод-связывающего модуля). Он работает как молекулярный клей, связывающий структуру в единый монолит.
Результаты лабораторных тестов превзошли все ожидания. Оказалось, что новый материал способен поглотить в 70 раз больше энергии до разрушения, чем обычный лед.
При критической нагрузке BioPykrete не разлетается на куски, как обычная ледяная глыба, а плавно деформируется. По механическим показателям «суперлед» в 10 раз превосходит стандартный лед. Его характеристики вполне сравнимы с прочностью современного бетона.
Зачем нужен суперлед
Строить авианосцы из льда больше никто не собирается. Однако у BioPykrete есть огромный потенциал для освоения экстремально холодных регионов — Арктики и Антарктики.
Доставка цемента, арматуры и гравия на полярные станции обходится в астрономические суммы. Для производства BioPykrete нужны только лед, растительная целлюлоза и небольшой объем белка. При этом материал полностью биоразлагаем.
Пока технология находится на стадии лабораторного подтверждения концепции, но ученые уже рассчитывают, что в будущем этот метод позволит возводить экологичные базы, склады и инфраструктурные объекты в самых суровых уголках планеты.
