Vynález „samoopravidelného“ betonu

Samoopravitelný beton s využitím světla a mikroorganismů je považován za revoluční krok vpřed, který může výrazně snížit náklady na opravy staveb a prodloužit životnost infrastruktury po staletí.

Při širokém použití může samoopravný beton výrazně snížit náklady na údržbu stavby - Foto: Quantum News

Podle serveru The Brighter Side of News patří vynález samoopravného betonu výzkumnému týmu na University of Nebraska-Lincoln (USA) a je vysoce ceněn pro své praktické využití, a to nejen ve stavebnictví.

Proč je praskání betonu vážný problém?

Beton je nejpoužívanějším stavebním materiálem na světě . Je však náchylný k mikrotrhlinám v důsledku tepla, smršťování nebo velkého zatížení.

Tyto trhliny mohou umožnit pronikání vody, vzduchu a chemikálií, korodovat ocel a oslabovat konstrukci, a pokud nejsou včas odhaleny a ošetřeny, mohou dokonce vést ke zřícení.

Ve Spojených státech stojí detekce a oprava trhlin v betonu desítky miliard dolarů ročně. Je to složitý proces, který vyžaduje nalezení přesného místa poškození a provedení nákladných oprav.

Tým vedený Dr. Congrui Grace Jin se inspiroval lišejníky, symbiotickými organismy mezi houbami a řasami/sinicemi, které dokáží přežít v drsném prostředí.

Tento symbiotický model znovu vytvořili v laboratoři kombinací vláknitých hub (Trichoderma reesei) a sinic (Anabaena inaequalis nebo Nostoc punctiforme) a vytvořili tak mikrobiální systém, který dokáže přežít pouze na vzduchu, vodě a světle.

Zvláštností tohoto systému je jeho schopnost automaticky produkovat minerály uhličitanu vápenatého, látku, která pomáhá utěsňovat trhliny v betonu bez nutnosti přidávat živiny zvenčí, jako u předchozích metod.

V tomto mikrobiomu sinice využívají světlo k fotosyntéze, absorbují oxid uhličitý a dusík ze vzduchu k tvorbě živin. Vláknité houby využívají tento zdroj živin k růstu a tvorbě krystalů uhličitanu vápenatého, které vyplňují trhliny.

Experimenty ukázaly, že tento symbiotický mikroorganismus prospívá v prostředí chudém na živiny, s nízkou vlhkostí a vysokým pH, jako je beton, kde mnoho jiných bakterií nemůže. Testy také potvrdily, že rychlost hojení trhlin je až o 80 % rychlejší než u konvenčních bakteriálních metod.

Tato metoda je zejména bezpečná pro životní prostředí, protože nevytváří toxické plyny jako některé techniky využívající močovinu.

Praktické aplikace a budoucí vyhlídky

Pokud by se samoopravitelný beton široce používal, mohl by výrazně snížit náklady na údržbu staveb, prodloužit životnost mostů, budov a dokonce i vesmírných konstrukcí na Měsíci nebo Marsu, kde jsou opravy téměř nemožné.

Tým také spolupracuje se sociology, aby pochopil, jak se veřejnost cítí ohledně života v domech, kde se ve zdech „potulují“ mikroby. Pro zajištění bezpečnosti a společenské akceptace se zohledňují i ​​právní a etické faktory.

Skupina vědců se nezastavila pouze u teoretického modelu, ale vytvořila betonové vzorky obsahující mikroorganismy, kultivované v simulovaných reálných podmínkách, jako je vysoká teplota, průměrná vlhkost a světelný cyklus, podobně jako na staveništi. Výsledky ukázaly, že tento mikroorganický systém může růst a efektivně fungovat bez genetické modifikace, spoléhaje se pouze na vzduch a světlo.

Pokud by se tato technologie komercializovala, mohla by transformovat globální stavební průmysl a učinit města udržitelnějšími, s nižšími emisemi a bezpečnějšími pro všechny.

MINH HAI

Zdroj: https://tuoitre.vn/phat-minh-loai-be-tong-tu-va-20250623113630787.htm