Invention du béton « auto-cicatrisant »

Le béton auto-cicatrisant utilisant la lumière et les micro-organismes est considéré comme une avancée révolutionnaire, qui peut réduire considérablement le coût de réparation des constructions et prolonger la durée de vie des infrastructures pendant des siècles.

S'il est largement appliqué, le béton auto-cicatrisant peut réduire considérablement les coûts d'entretien des constructions - Photo : Quantum News

Selon The Brighter Side of News , l'invention du béton auto-cicatrisant appartient à une équipe de recherche de l'Université du Nebraska-Lincoln (États-Unis) et est très appréciée pour son application pratique, pas seulement dans le secteur de la construction.

Pourquoi les fissures dans le béton sont-elles un problème grave ?

Le béton est le matériau de construction le plus utilisé au monde . Cependant, il est sujet aux microfissures dues à la chaleur, au retrait ou aux charges lourdes.

Ces fissures peuvent permettre à l’eau, à l’air et aux produits chimiques de pénétrer, de corroder l’acier et d’affaiblir la structure, pouvant même conduire à un effondrement si elles ne sont pas détectées et traitées rapidement.

Aux États-Unis, la détection et la réparation des fissures dans le béton coûtent des dizaines de milliards de dollars chaque année. C'est un processus complexe qui nécessite de localiser précisément les dommages et de procéder à des réparations coûteuses.

Dirigée par le Dr Congrui Grace Jin, l’équipe s’est inspirée des lichens, un organisme symbiotique entre les champignons et les algues/cyanobactéries qui peuvent survivre dans des environnements difficiles.

Ils ont recréé ce modèle symbiotique en laboratoire en combinant des champignons filamenteux (Trichoderma reesei) et des cyanobactéries (Anabaena inaequalis ou Nostoc punctiforme) pour créer un système microbien capable de survivre uniquement avec de l'air, de l'eau et de la lumière.

La particularité de ce système est sa capacité à produire automatiquement des minéraux de carbonate de calcium, une substance qui aide à sceller les fissures dans le béton sans avoir besoin de nutriments supplémentaires de l'extérieur comme les méthodes précédentes.

Dans ce microbiome, les cyanobactéries utilisent la lumière pour la photosynthèse, absorbant le dioxyde de carbone et l'azote de l'air pour créer des nutriments. Les champignons filamenteux utilisent cette source de nutriments pour se développer et créer des cristaux de carbonate de calcium pour combler les fissures.

Des expériences ont montré que ce micro-organisme symbiotique prospère dans des environnements pauvres en nutriments, à faible humidité et à pH élevé comme le béton, là où de nombreuses autres bactéries ne peuvent pas se développer. Des tests ont également confirmé que le taux de cicatrisation des fissures est jusqu'à 80 % plus rapide que celui des méthodes bactériennes conventionnelles.

En particulier, cette méthode est également sans danger pour l’environnement car elle ne crée pas de gaz toxiques comme certaines techniques utilisant l’urée.

Applications pratiques et perspectives d'avenir

S’il est largement adopté, le béton auto-cicatrisant pourrait réduire considérablement les coûts d’entretien des constructions, prolongeant ainsi la durée de vie des ponts, des bâtiments et même des structures spatiales sur la Lune ou sur Mars, où les réparations sont presque impossibles.

L'équipe collabore également avec des sociologues pour comprendre le ressenti du public face à la vie dans des maisons où des microbes se cachent dans les murs. Les considérations juridiques et éthiques sont également prises en compte pour garantir la sécurité et l'acceptation sociale.

Au-delà du modèle théorique, l'équipe de scientifiques a créé des échantillons de béton contenant des micro-organismes, cultivés dans des conditions réelles simulées, telles que la température élevée, l'humidité moyenne et le cycle d'éclairage, comme sur un chantier. Les résultats ont montré que ce système microbien peut se développer et fonctionner efficacement sans modification génétique, en s'appuyant uniquement sur l'air et la lumière.

Si elle est commercialisée, cette technologie pourrait transformer le secteur mondial de la construction, rendant les villes plus durables, moins émettrices et plus sûres pour tous.

MINH HAI

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