Η εφεύρεση του «αυτοεπιδιορθωτικού» σκυροδέματος.

Το αυτοεπιδιορθούμενο σκυρόδεμα, το οποίο επιδιορθώνεται μόνο του χρησιμοποιώντας φως και μικροοργανισμούς, θεωρείται μια επαναστατική ανακάλυψη που θα μπορούσε να μειώσει δραστικά το κόστος επισκευών κατασκευών και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής των υποδομών για αιώνες.

Εάν υιοθετηθεί ευρέως, το αυτοεπιδιορθούμενο σκυρόδεμα θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το κόστος συντήρησης των κτιρίων - Φωτογραφία: Quantum News

Σύμφωνα με το The Brighter Side of News , η αυτοεπιδιορθούμενη εφεύρεση σκυροδέματος ανήκει σε μια ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Νεμπράσκα-Λίνκολν (ΗΠΑ) και επαινείται ιδιαίτερα για τις πρακτικές εφαρμογές της, όχι μόνο στον κατασκευαστικό κλάδο.

Γιατί οι ρωγμές στο σκυρόδεμα αποτελούν σοβαρό πρόβλημα;

Το σκυρόδεμα είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο δομικό υλικό στον κόσμο . Ωστόσο, είναι επιρρεπές στην ανάπτυξη μικρών ρωγμών λόγω των επιπτώσεων της θερμότητας, της συρρίκνωσης ή των βαριών φορτίων.

Αυτές οι ρωγμές μπορούν να επιτρέψουν τη διείσδυση νερού, αέρα και χημικών ουσιών, προκαλώντας διάβρωση του χάλυβα οπλισμού και αποδυνάμωση της κατασκευής, με ενδεχόμενο αποτέλεσμα την κατάρρευση εάν δεν εντοπιστούν και αντιμετωπιστούν άμεσα.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η ανίχνευση και η επισκευή ρωγμών στο σκυρόδεμα κοστίζει δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως. Πρόκειται για μια δύσκολη διαδικασία, που απαιτεί ακριβή εντοπισμό της ζημιάς και την εφαρμογή δαπανηρών μέτρων επισκευής.

Υπό την ηγεσία της Δρ. Congrui Grace Jin, η ερευνητική ομάδα εμπνεύστηκε από τους λειχήνες, έναν συμβιωτικό οργανισμό μεταξύ μυκήτων και φυκιών/κυανοβακτηρίων ικανό να επιβιώσει σε σκληρά περιβάλλοντα.

Αναδημιούργησαν αυτό το συμβιωτικό μοντέλο στο εργαστήριο συνδυάζοντας νηματώδεις μύκητες (Trichoderma reesei) και κυανοβακτήρια (Anabaena inaequalis ή Nostoc punctiforme) για να δημιουργήσουν ένα μικροβιακό σύστημα που μπορεί να επιβιώσει μόνο με αέρα, νερό και φως.

Το μοναδικό χαρακτηριστικό αυτού του συστήματος είναι η ικανότητά του να παράγει αυτόματα ανθρακικό ασβέστιο, ένα ορυκτό που σφραγίζει ρωγμές στο σκυρόδεμα χωρίς την ανάγκη εξωτερικής συμπλήρωσης θρεπτικών συστατικών, σε αντίθεση με τις προηγούμενες μεθόδους.

Σε αυτό το μικροβιακό οικοσύστημα, τα κυανοβακτήρια χρησιμοποιούν το φως για τη φωτοσύνθεση, απορροφώντας διοξείδιο του άνθρακα και άζωτο από τον αέρα για να παράγουν θρεπτικά συστατικά. Οι νηματώδεις μύκητες χρησιμοποιούν αυτά τα θρεπτικά συστατικά για να αναπτυχθούν και να παράγουν κρυστάλλους ανθρακικού ασβεστίου που γεμίζουν ρωγμές.

Πειράματα έχουν δείξει ότι αυτό το συμβιωτικό μικροβιακό σύστημα ευδοκιμεί σε περιβάλλοντα με χαμηλή περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά, χαμηλή υγρασία και υψηλό pH, όπως το σκυρόδεμα, κάτι που πολλά άλλα βακτήρια δεν μπορούν να κάνουν. Οι δοκιμές επιβεβαίωσαν επίσης ρυθμό επούλωσης ρωγμών έως και 80% ταχύτερο από ό,τι με τις συμβατικές βακτηριακές μεθόδους.

Συγκεκριμένα, αυτή η μέθοδος είναι επίσης περιβαλλοντικά ασφαλής επειδή δεν παράγει τοξικά αέρια όπως ορισμένες τεχνικές που χρησιμοποιούν ουρία.

Πρακτικές εφαρμογές και μελλοντικές προοπτικές

Εάν υιοθετηθεί ευρέως, το αυτοεπιδιορθούμενο σκυρόδεμα θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το κόστος συντήρησης, να παρατείνει τη διάρκεια ζωής γεφυρών, δρόμων, κτιρίων, ακόμη και διαστημικών κατασκευών στη Σελήνη ή τον Άρη, όπου οι επισκευές είναι σχεδόν αδύνατες.

Η ερευνητική ομάδα συνεργάζεται επίσης αυτή τη στιγμή με κοινωνιολόγους για να κατανοήσει την αντίληψη του κοινού για τη ζωή σε σπίτια με μικροοργανισμούς «κρυμμένους» στους τοίχους. Λαμβάνονται επίσης υπόψη νομικοί και ηθικοί παράγοντες για να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η κοινωνική αποδοχή.

Χωρίς να σταματά σε θεωρητικά μοντέλα, η ομάδα επιστημόνων δημιούργησε δείγματα από σκυρόδεμα που περιείχαν μικροοργανισμούς, καλλιεργώντας τους υπό συνθήκες που προσομοιώνουν πραγματικές συνθήκες όπως θερμές θερμοκρασίες, μέση υγρασία και κύκλους φωτός όπως σε ένα εργοτάξιο. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι αυτό το μικροβιακό σύστημα θα μπορούσε να αναπτυχθεί και να λειτουργήσει αποτελεσματικά χωρίς επεξεργασία γονιδίων, βασιζόμενη μόνο στον αέρα και το φως.

Εάν εμπορευματοποιηθεί, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην παγκόσμια κατασκευαστική βιομηχανία, καθιστώντας τις πόλεις πιο βιώσιμες, με χαμηλότερες εκπομπές και ασφαλέστερες για όλους.

ΜΙΝΧ ΧΑΪ

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