18 августа 2025
Трещины на фасадах зданий, провалы дорог и разрушение памятников — все это последствия климатических изменений и износа материалов. Российский стартап «Микокарст» предлагает необычное, но эффективное решение: самовосстанавливающийся камень.
Авторы и эксперты
Почему камень разрушается, и как это угрожает городам
В городах Пермского края карстовые провалы ежегодно повреждают дороги и здания, несмотря на заливку пустот бетоном. В Татарстане трещины в известняке угрожают Казани и другим городам, а в Москве учащаются случаи деформации фасадов из-за перепадов температур и влажности. Это лишь несколько примеров — проблема носит глобальный характер.
Традиционные методы восстановления зданий лишь маскируют повреждения, но не устраняют их причину. Решение предложила российский архитектор и эко-инноватор Анна Будникова. Ее стартап «Микокарст» использует грибы Trichoderma reesei, которые производят карбонат кальция — природный «цемент». Лабораторные испытания доказали: за 3 месяца мицелий заполняет трещины и увеличивает прочность материала в 2.5 раза. Технология уже запатентована и готова к применению на практике.
Этот подход меняет правила игры: вместо борьбы с разрушением — сотрудничество с природой. Грибы не просто ремонтируют камень, а «оживляют» его, создавая самовосстанавливающуюся структуру. Для России, где значительная часть памятников архитектуры пребывает в аварийном состоянии, такие решения — не инновация, а необходимость.
Почему камень разрушается, и как это угрожает городам
Карстовые провалы в Пермском крае, трещины на стенах соборов и обрушения домов — все это звенья одной цепи. Климат становится непредсказуемым: засухи сменяются ливнями, грунты теряют устойчивость, а бетон и камень разрушаются быстрее, чем предполагали архитекторы прошлого.
В России 50−70% памятников архитектуры находятся в аварийном состоянии, при этом во многих случаях причинами выступают дефекты фундаментов и карстовые процессы.
Увеличивается количество обрушений зданий, возникают опасные трещины в несущих конструкциях и на фасадах. Потребность финансирования реставрационных работ только в России оценивается в десятки миллиардов рублей.
Стандартные способы ремонта и реставрации — инъекции известковых смесей или полиэфирные мастики — работают лишь поверхностно. Через 1−3 года трещины возвращаются, а бурение шпуров для инъекций дополнительно повреждает материал.
Для карстовых воронок, как в Соликамске, заливка бетоном и вовсе временная мера — грунтовые воды продолжают размывать породу, создавая новые провалы. Этих проблем можно избежать, если воспользоваться новой технологией, предложенной Анной Будниковой.
Грибы как инженеры: как работает биологическое самовосстановление
Казалось бы, что общего у строительных материалов с живыми организмами? Однако природа уже миллионы лет решает инженерные задачи, которые только начинают осваивать люди.
Грибные организмы в зданиях — это не только разрушители: некоторые виды обладают уникальными строительными способностями. Их мицелий способен создавать прочные структуры, сравнимые по плотности с синтетическими материалами, но с одним принципиальным отличием — возможностью самовосстановления. Именно это свойство легло в основу технологии «Микокарст», превратив биологический процесс в инженерное решение.
За кулисами технологии
В 2017 году архитектор Анна Будникова, изучая карстовые почвы Казани, обнаружила, что споры грибов Trichoderma reesei способны производить карбонат кальция — основной компонент известняка. В природе этот процесс происходит медленно, но добавление питательной смеси (опилки, зола, доломитовая мука и другие ингредиенты) существенно ускоряет его. Постепенно плотность материала увеличивается: уже через год он выдерживает нагрузку до 40 МПа — как высококлассный бетон.
Процесс восстановления камня с помощью грибов начинается с подготовки специального биологического состава. В его основе — споры, смешанные с питательной средой из органических компонентов. Этот состав наносят на поврежденные участки камня или бетона, где он начинает действовать сразу после контакта с влагой и воздухом.
Гифы грибницы (микроскопические нити мицелия) проникают в мельчайшие трещины, создавая трехмерную сеть. Этот природный каркас выполняет сразу две функции: механически скрепляет стенки трещин и служит основой для биоминерализации. За 30 дней мицелий может заполнить трещины глубиной до 5 см.
Биологическое «цементирование» происходит благодаря уникальной способности Trichoderma reesei преобразовывать углекислый газ в карбонат кальция. Этот процесс, известный как биоминерализация, аналогичен естественному образованию известняка в природе. Выделяемый грибами карбонат кальция имеет кристаллическую структуру, близкую к природному мрамору.
Продолжение после рекламы
Механизм биовосстановления основан на естественных процессах, которые изучают с 2010-х годов. Грибы Trichoderma reesei выбраны не случайно — их штаммы обладают рекордной скоростью биосинтеза карбоната кальция.
Ключевое отличие от традиционных методов — способность заполнять не только макротрещины, но и микропоры размером от 5 мкм. Грибной мицелий адаптируется к форме повреждения, чего невозможно добиться при инъекционном методе. Кроме того, это «зеленая» технология, то есть безопасная для окружающей среды.
Почему технология «Микокарст» — это прорыв в реставрации камня
Ряд факторов позволяет считать «грибной» способ реставрации и защиты строений революционным.
Глубинное восстановление: как грибы лечат камень изнутри
При стандартном ремонте восстановительные материалы не могут проникнуть в микротрещины шириной менее 1 мм — они со временем расширяются и приводят к разрушению структуры. Технология «Микокарст» решает эту проблему за счет уникальных свойств грибного мицелия. Этот природный каркас не просто заполняет пустоты, но и связывает стенки трещин, предотвращая их дальнейшее расхождение.
Автономность: 20 лет без вмешательства человека
После однократного нанесения состава грибы начинают самоподдерживающийся цикл биоминерализации. Этот процесс продолжается годами и десятилетиями. Повторного ремонта каждые 1−3 года, как при реставрации цементом, не требуется. Грибы адаптируются к изменениям среды и не разрушаются под УФ-излучением, как полимерные мастики.
Экологичность: камень, который «растет» естественным путем.
Состав «Микокарста» включает только органические компоненты:Продолжение после рекламы
- споры грибов (Trichoderma reesei), встречающиеся в почвах Татарстана и других регионах;
- питательная среда на основе опилок, золы и доломитовой муки — отходов многих производств;
- биоразлагаемые активаторы роста без токсичных добавок.
Технология не просто безопасна — она полезна для экосистемы. Грибы поглощают до 120 г CO₂ на 1 кг восстановленного материала, снижая углеродный след при реставрационных работах. Для сравнения: производство цемента дает 0,9 кг CO₂ на 1 кг продукта.
Экономическая эффективность
Технология биологического восстановления камня демонстрирует значительные экономические преимущества по сравнению с традиционными методами:Продолжение после рекламы
- Снижение затрат. Один состав заменяет ежегодные ремонты.
- Скорость. Не требует сложной подготовки поверхности. На обработку 1 м² трещин уходит 20 минут — в 3 раза быстрее инъекционного метода.
- Долгосрочная выгода. Увеличение межремонтного периода с 3−5 до 20−50 лет. Снижение эксплуатационных расходов за счет самовосстанавливающихся свойств материала.
- Возможность обработки труднодоступных участков без специальной техники.
- Импортозамещение. Все компоненты производятся в России.
Технология биологического восстановления камня находит применение в самых разных сферах — от сохранения исторического наследия до решения современных инфраструктурных проблем. Уникальные свойства грибного мицелия позволяют использовать его там, где традиционные методы оказываются неэффективными или слишком затратными.
Будущее технологии: препятствия и перспективы
Технология «Микокарст» открывает новые возможности в строительстве, но ее внедрение сталкивается с рядом объективных сложностей. Разберем ключевые аспекты, которые определят будущее этого инновационного подхода.
Технические ограничения и пути их преодоления
Скорость биологического восстановления остается главным вызовом для исследователей. В отличие от традиционных методов, которым требуется несколько дней, процесс самовосстановления с помощью грибов занимает от одного до двенадцати месяцев.
Такой срок не всегда приемлем для аварийных объектов, требующих срочного вмешательства. В теории возможно ускорение процесса биоминерализации за счет оптимизации питательной среды.
Еще одна проблема — ограниченная изученность долгосрочного поведения биокомпозитов в различных климатических условиях. Хотя лабораторные испытания подтверждают долгосрочное сохранение свойств материала, реальные наблюдения пока охватывают период не более пяти лет.
Нормативные и психологические барьеры
Современные строительные нормы и правила не учитывают особенности биологических материалов. Это может создать сложности при сертификации и официальном внедрении технологии.
Консервативность строительной отрасли — еще один фактор, замедляющий распространение инновации. Многие скептически относятся к использованию живых организмов в строительстве. Мы надеемся, что публикации, подобные статье на нашем портале, изменят ситуацию в лучшую сторону.
Поддержка и перспективы развития
Несмотря на сложности, технология получает все большее признание. В 2024 году проект вошел в ТОП-10 Академии инноваторов России, его основательница Анна Будникова стала финалисткой премий «Россия — страна возможностей», «Сильные идеи для Нового времени». Команда обсуждает вопросы внедрения технологии с индустриальными научно-техническими партнерами и планирует пилотирование проекта в 2026 году.Продолжение после рекламы
Сегодня над проектом работает команда компетентных специалистов в области микробиологии, химии, экономики и финансов, инженеры и технологи. Мы будем расширяться и совершенствоваться на пути к новому, открыты к новым контактам и возможностям.Анна Будниковаоснователь стартапа
Итоги: камень, который живет
Технология «Микокарст», находящаяся сейчас на стадии активной разработки и тестирования, демонстрирует принципиально новый подход к восстановлению каменных конструкций. Вместо борьбы с разрушением с помощью искусственных материалов она предлагает «сотрудничество» с природными процессами, используя уникальную способность грибного мицелия к самовосстановлению и биоминерализации.
Ключевые задачи на ближайшие годы: завершение полного цикла разработки, пилотные испытания по применению биоматериалов в строительстве, а также адаптация технологии к разным типам материалов и климатическим условиям.
Подобные биотехнологические решения отвечают на один из ключевых вызовов современного строительства — проблему разрушения каменных конструкций, которая носит глобальный характер.
Если испытания подтвердят эффективность и безопасность «Микокарста» в долгосрочной перспективе, через 10−15 лет мы можем увидеть принципиально новые стандарты в реставрации и строительстве — где «живые» самовосстанавливающиеся материалы займут место рядом с традиционными технологиями.
Моя цель — оставить след в истории, реализовывая инновационные экологические проекты и мотивируя общество на воплощение смелых решений в России.
Анна Будникова основатель стартапа
https://science.mail.ru/articles/6251-griby-stroiteli/#anchor175439778351141335
