بتن زیستی، آسیب را از درون التیام می‌بخشد

ساختمان‌هایی که می‌توانند قبل از گسترش ترک‌ها «خودترمیمی» کنند یا باندهای بتنی که می‌توانند دهانه‌های بمب را پر کنند تا هواپیماها بتوانند به فرود و برخاستن ادامه دهند، توسط ارتش ایالات متحده در حال تحقیق و تولید هستند.

آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی (DARPA)، که بخشی از وزارت دفاع ایالات متحده است، در حال کار بر روی پروژه‌ای برای تولید بتن خود ترمیم شونده برای استفاده در تأسیسات نظامی است.

در ادبیات و فیلم، بتن اغلب به عنوان نقطه مقابل زندگی به تصویر کشیده می‌شود. با این حال، پروژه BRACE در واقع موجودات بیولوژیکی را برای ایجاد یک سیستم عروقی در بتن به کار می‌گیرد.

انتظار می‌رود پروژه BRACE چهار و نیم سال طول بکشد و شامل چندین آزمایشگاه و پیمانکاران نظامی با رویکردهای مختلف برای توسعه این فناوری باشد.

این سیستم گردشی می‌تواند ترک‌ها را از داخل قبل از رسیدن به سطح سازه ترمیم کند و به بتن اجازه دهد مانند موجودات زنده "ترمیم" شود. همچنین می‌توان از آن برای تشخیص علت تخریب بتن استفاده کرد.

دارپا در یک بیانیه مطبوعاتی اعلام کرد: « فرضیه اصلی BRACE این است که بتن می‌تواند با قابلیت‌های خودترمیمی که معمولاً در موجودات زنده یافت می‌شود، با الهام از سیستم عروقی انسان و شبکه‌های گسترده میسیلیوم که می‌توانند مناطق بزرگی مانند ساختمان‌ها را در بر بگیرند، تزریق شود . » «چنین سیستم‌هایی می‌توانند یک شبکه انتقال ترمیمی در داخل ماده ایجاد کنند تا ترک‌ها را قبل از رسیدن به سطح و ایجاد آسیب، ترمیم کنند.»

متیو پاوا، مدیر برنامه دفتر فناوری‌های زیستی دارپا، به مجله پاپیولار مکانیکس گفت: دانشمندان چندین روش بیولوژیکی الهام گرفته از قارچ‌ها و باکتری‌ها را آزمایش خواهند کرد. رویکردهای مبتنی بر آنزیم و مواد سرامیکی نیز در حال بررسی هستند. هدف نهایی این است که BRACE را «به ترک‌ها و حفره‌های بتن قدیمی وارد کنیم تا ترمیم را آغاز کنیم و سپس برای ترمیم ترک‌های اضافی که با گذشت زمان ظاهر می‌شوند، باقی بمانیم.»

بتن یک محیط بیولوژیکی چالش‌برانگیز است. پاوا می‌گوید بتن بسیار قلیایی است، «مانند پاک‌کننده‌ی لوله فاضلاب»، و ترکیبات آلی بسیار کمی مانند پروتئین‌ها برای حفظ حیات دارد. از سوی دیگر، بتن میکروبیوم منحصر به فرد خود را نیز دارد.

اگرچه هنوز خیلی زود است که بگوییم آیا بتن جدید می‌تواند در مناطق جنگی مورد استفاده قرار گیرد یا خیر، اما از نظر استراتژیک، دارپا می‌گوید سازه‌های بزرگی مانند سیلوهای موشکی، اسکله‌های دریایی و جاده‌های تاکتیکی می‌توانند از این فناوری جدید بهره‌مند شوند.

انتظار می‌رود پروژه BRACE چهار و نیم سال طول بکشد و شامل چندین آزمایشگاه و پیمانکار نظامی با رویکردهای مختلف برای توسعه فناوری جدید تولید بتن باشد.

ویتنام (منبع: PopMech)

منبع