Сейсмоустойчивые здания планируют строить из кокосовой скорлупы

Научные исследования структуры скорлупы кокоса привели к неожиданным выводам. Оказывается, кокосовый орех может оказать помощь в строительстве особых, сейсмоустойчивых зданий. Над изучением кокосовой скорлупы совместно трудились ученые из немецких университетов Фрейбурга, Штуттгарта и Тюбингена. О его результатах они рассказали на ежегодно приводимой в Брайтоне конференции Общества экспериментальной биологии (Великобритания). По этому поводу даже был выпущен пресс-релиз Общества.

Отметим, что оболочка кокосового ореха представляет собой многослойную структуру, состоящую из трёх слоёв, среди которых - наружный экзокарпий (коричневое кожистое образование), внутренний эндокарпий (самое твёрдое вещество), средний мезокарпий (волокнистое вещество). Поразительную прочность скорлупе придаёт именно эндокарпий. Благодаря ему кокосовый орех не разбивается даже при падении с тридцатиметровой высоты (кокосовые пальмы могут быть и такой высоты).

Секретов прочности эндокарпия сразу несколько. Во-первых, каждая его клеточка покрыта особым «панцирем» из прочнейшего биополимера лигнина. Во-вторых, эндокарпий укрепляют сосуды, который его пронизывают по всей поверхности. По ним постоянно циркулируют питательные вещества. Структура указанной сосудистой системы, по данным микроскопического исследования, напоминает лестницу. Клеточки окружены со всех сторон рядом колец лигнина, те же соединяются между собой параллельно расположенными мостиками.

Структура самой твёрдой – внутренней оболочки ореха уберегает скорлупу от разрастания трещин, возникающих при ударах. Именно это уникальное свойство и хотят взять строители на вооружение. Орехи, падая на землю с высоты, не трескаются, потому что небольшие возникающие трещины обязательно «упираются» в мостики из лигнина, что останавливает их рост на ранней стадии. Вся скорлупа остаётся в целости и сохранности.

Как отметил один из основных авторов исследования - биомеханик Stefanie Schmier (Стефани Шмиер), эндокарпий рассеивает энергию трещин. Открытие, сделанное ею и её коллегами, поможет архитекторам создавать устойчивые здания для сейсмоактивных районов. Если интегрировать в стены строения искусственные структуры, похожие по строению на сосудистую систему эндокарпия кокосового ореха, то можно предупредить их растрескивание в случае землетрясений.