Invention du béton « auto-réparateur »

Le béton auto-réparateur utilisant la lumière et les micro-organismes est considéré comme une avancée révolutionnaire, susceptible de réduire considérablement les coûts de réparation des constructions et de prolonger la durée de vie des infrastructures pendant des siècles.

L'utilisation généralisée du béton auto-réparateur peut réduire considérablement les coûts d'entretien des chantiers. - Photo : Quantum News

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

Pourquoi la fissuration du béton est-elle 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 importantes.

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 entraîner 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 chaque année des dizaines de milliards de dollars. C'est un processus complexe qui exige de localiser précisément les dommages et de procéder à des réparations coûteuses.

Sous la direction du Dr Congrui Grace Jin, l'équipe s'est inspirée des lichens, un organisme symbiotique entre des champignons et des algues/cyanobactéries capable de 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 avec seulement de l'air, de l'eau et de la lumière.

La particularité de ce système réside dans sa capacité à produire automatiquement des minéraux de carbonate de calcium, une substance qui contribue à colmater les fissures du béton sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des nutriments de l'extérieur, contrairement aux méthodes précédentes.

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

Des expériences ont démontré que ce micro-organisme symbiotique prospère dans des environnements pauvres en nutriments, à faible humidité et à pH élevé, comme le béton, où de nombreuses autres bactéries ne peuvent pas survivre. Des tests ont également confirmé que la vitesse de cicatrisation des fissures est jusqu'à 80 % plus rapide que les méthodes bactériennes classiques.

Cette méthode est notamment sans danger pour l'environnement car elle ne produit pas de gaz toxiques, contrairement à certaines techniques utilisant l'urée.

Applications pratiques et perspectives d'avenir

Si elle était largement utilisée, la technologie du béton auto-réparateur 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 quasiment impossibles.

L'équipe collabore également avec des sociologues afin de comprendre la perception du public quant à la présence de microbes dans les murs de ses logements. Les aspects juridiques et éthiques sont également pris en compte pour garantir la sécurité et l'acceptation sociale.

Ne se contentant pas du modèle théorique, l'équipe de scientifiques a créé des échantillons de béton contenant des micro-organismes, cultivés dans des conditions simulant la réalité (température élevée, humidité moyenne et cycle lumineux similaires à ceux d'un chantier). Les résultats ont montré que ce système microbien peut croître et fonctionner efficacement sans modification génétique, en se basant uniquement sur l'air et la lumière.

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

MINH HAI

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