Sztuczny kamień - superwytrzymałe tworzywo opracowane w Krakowie - ochroni przed ogniem, wilgocią i grzybem. Z materiału tego można tworzyć nie tylko cegły czy płytki, ale i powłoki do malowania ścian albo materiały izolacyjne, które zastąpiłyby styropian.

Geopolimer opracowany przez dr. hab. inż. Janusza Mikułę i mgr inż. Michała Łacha z Wydziału Mechanicznego Politechniki Krakowskiej to rozwiązanie, które przydać się może m.in. w budownictwie czy w konserwacji zabytków. "Czegoś takiego jeszcze na rynku nie było" - zaznacza w rozmowie z PAP Mikuła.

Syntetycznemu kamieniowi z PK - podobnie jak betonowi - łatwo nadać dowolny kształt - początkowo ma płynną konsystencję, można więc wlać go w dowolną formę i wtedy utwardzić. "A nasz geopolimer ma świetne właściwości odlewnicze - dobrze odwzorowuje formę, w którą jest wlany" - zachwala wynalazca. Dzięki temu ze sztucznego kamienia można np. tworzyć cegły, kształtki czy płytki.

"Materiał można również spienić, dzięki czemu posłużyć może jako świetny materiał izolacyjny" - zaznacza badacz. Wyjaśnia, że taki spieniony syntetyczny kamień mógłby np. zastąpić styropian, którym okłada się elewacje budynków. "Styropian jest łatwopalny - wystarczy mu 300 st. C, aby się spalił. A płonąc wydziela szkodliwe substancje. Tymczasem nasz geopolimer wytrzyma nawet w temperaturze 1000 st. C" - informuje badacz. Podkreśla, że opracowany przez jego zespół materiał jest niepalny, a w wysokich temperaturach nie wydziela szkodliwych substancji. "A proszę sobie przypomnieć, jak łatwo płonie budynek pokryty styropianem. Z naszym sztucznym kamieniem nie byłoby tego problemu" - mówi.

Wyjaśnia, że sztuczny kamień może też znaleźć zastosowanie we wnętrzach mieszkań - można z niego wytwarzać nie tylko płytki podłogowe czy ścienne, ale również powłoki, którymi można - jak farbą - pokrywać ściany i sufity. Takie kilkumilimetrowej grubości powłoki służyć mogłyby nie tylko do ochrony przed pożarami, ale i przed wilgocią.

"Ja już pomalowałem tym materiałem ściany u siebie w przedpokoju. Dzięki temu nie zbiera się na nich wilgoć" - zdradza naukowiec. Wyjaśnia, że powłoka z geopolimeru jest niezwykle porowata i pochłania wodę, nie przekazując jej jednak dalej, ale stopniowo oddając do powietrza. "Dzięki temu ściany pozostają suche" - zaznacza badacz. Powłoka taka dodatkowo pochłania nieprzyjemne zapachy i zapobiega tworzeniu się grzybów na ścianach.

W produkcji geopolimeru używane są tufy wulkaniczne. To skała, której złoża znajdują się w okolicach podkrakowskich Filipowic. Dawniej tufy - łatwe w obróbce i posiadające dobre właściwości termoizolacyjne - były chętnie stosowane w budownictwie jako kamień budowlany. Z nich zbudowano np. kościół w Filipowicach. Teraz jednak podkrakowskie złoża tufu nie są już eksploatowane. "Z tufów robi się teraz np. kamyki do terrariów. My znaleźliśmy dla tych skał zupełnie inne zastosowanie" - wyjaśnia Janusz Mikuła.

Nieczynny kamieniołom tufów filipowickich na południowym zboczu Kowalskiej Góry k/ Filipowic. W tufie filipowickim jako główny składnik występuje sanidyn (skaleń potasowy) oraz minerały: kaolinit, biotyt, illit oraz kwarc. Ziarna biotytu osiągają wielkość do 8 mm, pozostałe składniki mają bardzo zróżnicowane wielkości ziaren, od kilku mm do 5 cm. Tuf filipowicki powstał w dolnym permie wskutek erupcji wulkanicznych law porfirowych zmieszanych z popiołami wulkanicznymi. Jest utworem czerwonego spągowca. Skała cechuje się dobrymi właściwościami termoizolacyjnymi, jest twarda i łatwa w obróbce. Stosowana jest w budownictwie i przemyśle szklarskim dzięki obecności potasu. W Polsce tuf filipowicki występuje na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej w Filipowicach, koło Krzeszowic na wzniesieniu Kowalska Góra. Tufy o składzie zbliżonym do filipowickiego występują na Dolnym Śląsku w utworach czerwonego spągowca. Fot. Wulkany okolic Krakowa

Opowiada, że aby przygotować geopolimer, tufy (w ich skład wchodzi głównie krzem i aluminium) proszkuje się i miesza z roztworami alkalicznymi oraz szkłem wodnym. Taka mieszkanka jest płynna, ale bardzo łatwo ją utwardzić - wystarczy do tego temperatura 60-70 stopni C. W przypadku powłoki nanoszonej na ścianę, materiał twardnieje pod wpływem powietrza, a bardzo wysoką wytrzymałość osiąga w ciągu 2-3 tygodni. "Całkiem niszczymy strukturę tufu i budujemy nową. Dzięki temu nowy materiał zyskuje całkiem nowe właściwości, które umiemy regulować" - wyjaśnia badacz. Przyznaje, że tufy wydobywane pod Krakowem są koloru różowego i brązowego, nie można więc uzyskiwać z nich syntetycznego kamienia o jasnej barwie. Aby uzyskać jasny geopolimer potrzebne byłyby tufy wydobywane w innych miejscach Europy.

Koszt produkcji geopolimeru jest porównywalny z kosztami produkcji betonów tradycyjnych, ale geopolimer jest przy tym bardziej odporny na ściskanie niż beton, a jego produkcja jest bardziej przyjazna dla środowiska - w całym procesie powstaje znacznie mniej dwutlenku węgla.

"Wynalazek już jest, metody jego otrzymywania już są, ale szukamy inwestora, który dopieściłby technologię wytwarzania tego geopolimeru" - zaznaczył badacz.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl