التكنولوجيا الحيوية تخلق نوع جديد من الخرسانة قادر على علاج الشقوق ذاتيا

[إعلان 1]

صورة.jpg — إن الجمع بين التكنولوجيا الحيوية وهندسة المواد قد يؤدي إلى تحقيق اختراقات رائدة.

الخرسانة هي منتج يتعرض باستمرار لظروف بيئية قاسية، مما يؤدي إلى ظهور الشقوق وخطر التآكل. لذلك، تتطلب الهياكل الخرسانية صيانة مستمرة، وهي مكلفة وغير عملية.

وأظهرت الأبحاث السابقة أن الخرسانة قادرة على شفاء نفسها إذا كان تركيبها يحتوي على أنواع معينة من البكتيريا.

ومع ذلك، فإن التحدي الأكبر هو إيجاد طريقة للحفاظ على البكتيريا على قيد الحياة على المدى الطويل دون الإضرار بالهيكل الخرساني.

توصل علماء في جامعة دريكسل (الولايات المتحدة الأمريكية) إلى حل مبتكر لهذه المشكلة باستخدام الأبواغ الداخلية المغلفة بالهيدروجيل وقشرة واقية من البوليمر.

وبفضل ذلك، نجحوا في اختراع الخرسانة المصنوعة من الألياف الحيوية، والتي تتمتع بالقدرة على إصلاح الشقوق ذاتيًا بعد تشكلها.

في إنتاج الخرسانة BioFiber، يتم استخدام ألياف بوليمر خاصة. تتمتع ألياف البوليمر هذه بوظيفة مزدوجة: فهي تعمل على تقوية الخرسانة وإنشاء آلية شفاء ذاتية.

هذه الألياف البوليمرية محاطة بطبقة من الهيدروجيل، بداخلها بكتيريا غير نشطة - جراثيم داخلية - يمكنها "النوم" في ظل ظروف قاسية، ولكنها يمكن أن تنتعش عندما تصبح البيئة مواتية.

يمكن استخدام الخرسانة المصنوعة من الألياف الحيوية تمامًا مثل الخرسانة العادية. ومع ذلك، فإن خصوصيتها لا تظهر إلا عندما تظهر الشقوق.

عندما يتسرب الماء عبر الشقوق، تذوب طبقة الهيدروجيل وتستيقظ البكتيريا الخاملة. تبدأ البكتيريا في أكل الكربون والكالسيوم من الخرسانة المحيطة، مما يؤدي إلى تكوين كربونات الكالسيوم - وهي مادة رابطة تعمل على ملء الشقوق.

يمكن لـ BioFiber سد الشقوق ذاتيًا في غضون يوم أو يومين فقط بعد ظهورها. وبحسب الباحثين فإن الخرسانة المصنوعة من الألياف الحيوية سوف تعمل على تبسيط متطلبات صيانة المباني، كما تعمل على تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن إنتاج الخرسانة.

(وفقا لـ Hightech)

[إعلان 2]
مصدر