Les bactéries, champignons et autres organismes vivants ont la capacité de se développer et de se régénérer Désormais, les ingénieurs recherchent des moyens d’exploiter cette capacité et de l’adapter pour fabriquer des matériaux d’ingénierie plus solides, tolérants et résilients. L’étude est dirigée par Qiming Wang de l’USC Viterbi School of Engineering et publiée dans la revue Advanced Materials

Wang a dit que les matériaux qu’ils fabriquent sont vivants et se développent d’eux-mêmes Selon Science Daily, les chercheurs se sont inspirés des microstructures sophistiquées des matériaux naturels pendant des siècles pour leur capacité à croître et à se régénérer. Grâce aux microscopes, les scientifiques ont pu observer comment les micro-organismes vivent et survivent

This time, des bactéries vivantes seront utilisées comme un outil pour développer directement des structures étonnantes qui ne peuvent pas être fabriquées par les humains

Les chercheurs ont utilisé la bactérie appelée Sporosarcina pasteurii (S pasteurii) Il est connu pour sécréter une enzyme appelée uréase Selon Biomed Central, cette bactérie est également bien connue pour sa capacité à la précipitation microbienne de la calcite (MICP) qui a un grand potentiel pour les matériaux de construction et d’ingénierie.

Cela signifie que lorsque l’uréase est exposée à l’urée et aux ions calcium, elle produit du carbonate de calcium, un composé minéral puissant présent dans les dents Les chercheurs guident les bactéries à cultiver des minéraux de carbonate de calcium afin de créer des microstructures ordonnées identiques à celles des composites minéralisés naturels.

Étant donné que les bactéries savent comment économiser du temps et de l’énergie, l’exploitation de ces capacités sera utile pour concevoir des matériaux d’ingénierie hybrides supérieurs aux matériaux entièrement synthétiques. Ce n’est pas la première fois que l’ingénierie emprunte des concepts à la nature car elle possède de grands exemples de complexes minéralisés, comme la coquille dure des mollusques

La combinaison de bactéries vivantes et de matériaux synthétiques crée le nouveau matériau vivant qui possède des propriétés supérieures à tout matériau naturel ou synthétique actuellement utilisé, a déclaré Wang. Ceci est dû à la structure bouligard du matériau qui comporte plusieurs couches de minéraux posées à des angles variables les unes des autres qui forment une forme hélicoïdale difficile à produire synthétiquement.

Pour créer ce matériau, les chercheurs ont imprimé en 3D une structure en treillis qui agit comme un échafaudage avec des carrés vides et des couches de treillis dont les angles varient en ligne avec la forme hélicoïdale. La bactérie est alors introduite, qui se fixe intrinsèquement sur les surfaces Là, ils libéreront de l’uréase qui déclenchera la formation de cristaux de carbonate de calcium qui finiront par remplir les minuscules carrés et créeront différents modèles avec les minéraux.

An Xin, étudiant au doctorat du CEE, a déclaré que les matériaux vivants montraient une grande résistance lorsqu’ils étaient capables de résister à la propagation des fissures ou aux fractures et aidaient à dissiper l’énergie dans le matériau pendant les tests mécaniques, a rapporté Fooshya

Wang a noté qu’ils étaient capables de produire quelque chose d’aussi rigide et solide avec des applications immédiates dans les infrastructures, comme les panneaux aérospatiaux et les cadres de véhicules. Ces matériaux vivants sont légers et peuvent être utilisés comme matériau pour les armures de carrosserie ou de véhicule car ils peuvent résister à la pénétration des balles et dissiper l’énergie pour éviter d’être endommagés

Moreover, les chercheurs ont également découvert un potentiel de réintroduction de la bactérie une fois que les matières vivantes sont endommagées pour la réparer

Une vision intéressante est que ces matériaux vivants possèdent toujours des propriétés d’auto-croissance”, a déclaré Wang «Lorsque ces matériaux sont endommagés, nous pouvons introduire des bactéries pour faire repousser les matériaux Par exemple, si nous les utilisons dans un pont, nous pouvons réparer les dommages en cas de besoin

Science des matériaux, bactéries, ingénierie, research

News – FR – Regenerating bacteria may be the key to building cars, stronger planes and armor
Associated title :
Bacteria: Secret for Stronger Cars, Avions et armures
– The Les bactéries aident à créer un nouveau matériau plus fort et plus léger

Source: https://www.sciencetimes.com/articles/29825/20210223/bacteria-make-cars-airplanes-armors-stronger.htm

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