De Pesach Benson • 16 septembrie 2026

Ierusalim, 16 septembrie, 2026 (TPS-IL) — Oamenii de știință israelieni au dezvoltat un nou tip de gheață armată care este de aproximativ 10 ori mai rezistentă decât gheața obișnuită la compresiune și poate absorbi de circa 70 de ori mai multă energie înainte de cedare — o descoperire care ar putea duce în cele din urmă la noi materiale de construcție pentru medii extrem de reci.

Materialul, numit BioPykrete, combină gheața cu nanocristale de celuloză, particule rigide mici fabricate din celuloză, materialul natural care oferă structură plantelor. O proteină proiectată special acționează ca o punte moleculară, consolidând legătura dintre gheață și celuloză și ajutând la prevenirea extinderii fisurilor.

Progresul ar putea aborda în cele din urmă o provocare practică în unele dintre cele mai izolate și geroase regiuni ale lumii: transportul materialelor de construcție convenționale. Betonul, oțelul și alte materiale pot fi grele, scumpe și dificil de mutat în locații din Arctica și Antarctica.

Gheața, prin contrast, este abundentă și disponibilă la nivel local, dar este în mod normal prea casantă pentru utilizare structurală. BioPykrete ar putea face posibilă crearea de structuri temporare sau specializate în locuri unde transportul materialelor convenționale este deosebit de dificil.

Studiul, publicat în revista evaluată de colegi Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, a fost condus de prof. Ido Braslavsky de la Universitatea Ebraică din Ierusalim. Alți membri ai echipei de cercetare au provenit de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne din Elveția, Technion și Universitatea Ben-Gurion din Negev.

Creșterea rezistenței gheții

Pe măsură ce BioPykrete îngheață, nanocristalele de celuloză formează o rețea tridimensională în interiorul gheții. Proteina proiectată conectează cele două materiale la nivel molecular, o parte atașându-se de gheață și alta de celuloză.

„Am dorit să mergem dincolo de simpla amestecare a fibrelor în gheață și să controlăm în schimb modul în care diferitele materiale se conectează la nivel molecular”, a declarat Braslavsky.

Această conexiune pare să fie crucială pentru performanța materialului. Testele de laborator au arătat că BioPykrete a atins o rezistență la compresiune în intervalul betonului convențional, devenind de aproximativ 10 ori mai rezistent la compresiune decât gheața pură.

Tenacitatea sa a fost și mai frapantă: BioPykrete a absorbit de aproximativ 70 de ori mai multă energie înainte de cedare decât gheața obișnuită.

Cercetătorii au comparat, de asemenea, compozite din gheață și celuloză realizate cu și fără proteina proiectată. Adăugarea proteinei a dublat aproximativ atât rezistența materialului, cât și cantitatea de energie pe care o putea absorbi înainte de cedare.

Diferența constă în ceea ce se întâmplă atunci când se formează o fisură. În gheața obișnuită, o fisură se poate răspândi rapid prin material, determinându-l să se spargă brusc. În BioPykrete, rețeaua de celuloză creează obstacole care perturba calea fisurii, în timp ce proteina întărește legătura dintre gheață și celuloză, îngreunând ruperea rețelei de armare de către fisură.

Studiul descrie proteina drept un „«bioadeziv» molecular” și raportează că structura armată poate „opri propagarea fisurii la nivelul porilor”.

„Schimbăm nu doar cât de rezistentă este gheața, ci și modul în care se sparge”, a spus Braslavsky. „În loc să se spargă brusc, poate absorbi mult mai multă energie și se poate deforma treptat.”

Cercetătorii anticipează posibile aplicații în mediile arctice și antarctice, unde transportul materialelor de construcție convenționale poate fi dificil și costisitor.

BioPykrete rămâne însă o dovadă de concept în laborator, mai degrabă decât un înlocuitor gata făcut pentru beton. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a determina cum se comportă pe perioade lungi, inclusiv în condiții de îngheț și dezgheț repetate și presiune susținută.