ישראלים פיתחו "סופר-קרח" לבנייה באזורים קפואים

מדענים מהאוניברסיטה העברית בירושלים פיתחו חומר חדשני בשם BioPykrete, המבוסס על קרח אך בעל חוזק הדומה לבטון. החומר חזק פי 10 מקרח רגיל בכוח לחיצה, ומסוגל לספוג פי 70 יותר אנרגיה לפני שהוא נשבר. פיתוח זה, שפורסם בכתב העת המדעי Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, עשוי להקל משמעותית על בנייה באזורים הארקטיים והאנטארקטיים, שם שינוע חומרי בניין יקר ומסובך לוגיסטית.

המחקר, בראשותו של פרופסור אידו בראסלבסקי מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה, מצא דרך להתגבר על החיסרון המרכזי של קרח בבנייה, התפשטות מהירה של סדקים. החוקרים הוסיפו לקרח ננו-קריסטלים של תאית, היוצרים רשת תלת-ממדית, ובנוסף פיתחו חלבון מלאכותי המשמש כ"דבק מולקולרי" המחבר בין הקרח לתאית. רשת זו מעכבת את התפשטות הסדקים, מאפשרת לחומר לספוג אנרגיה ולעבור דפורמציה הדרגתית במקום התנפצות פתאומית.

הוספת החלבון המלאכותי הכפילה את חוזק החומר ויכולת ספיגת האנרגיה שלו בהשוואה לתערובות קרח-תאית פשוטות. פרופ' בראסלבסקי הסביר כי המטרה הייתה לשלוט בחיבורים ברמה המולקולרית, מה שהוביל לשינוי לא רק בחוזק הקרח אלא גם באופי שבירתו. הרעיון לחזק קרח בתוספות צמחיות אינו חדש, וזכורות התנסויות מתקופת מלחמת העולם השנייה עם חומר בשם "פייקריט", אך המדענים הישראלים פיתחו זאת לרמה מולקולרית.

היתרון המשמעותי ביותר של BioPykrete לאזורים קוטביים הוא הפחתת הצורך בשינוע כמויות גדולות של חומרי בניין. אם יש מים זמינים במקום והטמפרטורה נמוכה מספיק, ניתן לייצר את בסיס החומר באתר. יש צורך לשנע רק את התוספים, כ-3% תאית ו-0.1%-0.15% חלבון. הדבר ממחיש את חשיבות הפיתוח, בהתחשב בפרויקט בניית מזח בתחנה האנטארקטית הבריטית רוטרה, שדרש שינוע 4,500 טון ציוד מבריטניה.