המצאת בטון "מרפא את עצמו"

בטון בעל יכולת ריפוי עצמי באמצעות אור ומיקרואורגניזמים נחשב לצעד מהפכני קדימה, שיכול להפחית משמעותית את עלויות תיקוני הבנייה ולהאריך את חיי התשתיות במשך מאות שנים.

אם ייושם באופן נרחב, בטון עם תיקון עצמי יכול להפחית משמעותית את עלויות תחזוקת הבנייה - צילום: Quantum News

על פי The Brighter Side of News , המצאת הבטון המתיקן מעצמו שייכת לצוות מחקר באוניברסיטת נברסקה-לינקולן (ארה"ב) וזוכה להערכה רבה בזכות יישומה המעשי, לא רק בתעשיית הבנייה.

מדוע סדקים בבטון מהווים בעיה חמורה?

בטון הוא חומר הבנייה הנפוץ ביותר בעולם . עם זאת, הוא נוטה לסדקים זעירים עקב חום, הצטמקות או עומסים כבדים.

סדקים אלה עלולים לאפשר למים, לאוויר ולכימיקלים לחדור, לגרום לשחיקת פלדה ולהחליש את המבנה, ואף להוביל לקריסה אם לא מתגלים ומטופלים במהירות.

בארצות הברית, גילוי ותיקון סדקים בבטון עולים עשרות מיליארדי דולרים מדי שנה. זהו תהליך קשה הדורש מציאת המיקום המדויק של הנזק וביצוע תיקונים יקרים.

בראשות ד"ר קונגרוי גרייס ג'ין, הצוות קיבל השראה מחזזיות, אורגניזם סימביוטי בין פטריות לאצות/ציאנובקטריה שיכול לשרוד בסביבות קשות.

הם יצרו מחדש את המודל הסימביוטי הזה במעבדה על ידי שילוב של פטריות פילמנטיות (Trichoderma reesei) וציאנובקטריה (Anabaena inaequalis או Nostoc punctiforme) כדי ליצור מערכת מיקרוביאלית שיכולה לשרוד רק על אוויר, מים ואור.

המאפיין המיוחד של מערכת זו הוא יכולתה לייצר באופן אוטומטי מינרלים של סידן פחמתי, חומר המסייע לאיטום סדקים בבטון ללא צורך להוסיף חומרי הזנה מבחוץ כמו בשיטות קודמות.

במיקרוביום זה, ציאנובקטריה משתמשת באור כדי לבצע פוטוסינתזה, סופגת פחמן דו-חמצני וחנקן מהאוויר כדי ליצור חומרים מזינים. פטריות פילמנטיות משתמשות במקור חומרים מזינים זה כדי לגדול וליצור גבישי סידן פחמתי כדי למלא את הסדקים.

ניסויים הראו כי מיקרואורגניזם סימביוטי זה משגשג בסביבות דלות בחומרים מזינים, בעלות לחות נמוכה ו-pH גבוה כמו בטון, היכן שחיידקים רבים אחרים אינם יכולים. בדיקות אישרו גם כי קצב ריפוי הסדקים מהיר עד 80% בהשוואה לשיטות חיידקיות קונבנציונליות.

בפרט, שיטה זו בטוחה גם לסביבה משום שהיא אינה יוצרת גזים רעילים כמו טכניקות מסוימות המשתמשות באוריאה.

יישומים מעשיים וסיכויים עתידיים

אם ייושם באופן נרחב, בטון בעל יכולת ריפוי עצמי יוכל להפחית משמעותית את עלויות תחזוקת הבנייה, ולהאריך את חייהם של גשרים, מבנים ואפילו מבני חלל על הירח או מאדים, שבהם תיקונים כמעט בלתי אפשריים.

הצוות עובד גם עם סוציולוגים כדי להבין את דעת הציבור על מגורים בבתים שבהם חיידקים "אורבים" בקירות. גורמים משפטיים ואתיים נלקחים בחשבון גם הם כדי להבטיח בטיחות וקבלה חברתית.

קבוצת המדענים לא רק עצרה במודל התיאורטי, אלא יצרה דגימות בטון המכילות מיקרואורגניזמים, שגודלו בתנאים אמיתיים מדומים כגון טמפרטורה חמה, לחות ממוצעת ומחזור תאורה כמו באתר בנייה. התוצאות הראו שמערכת מיקרואורגניזמים זו יכולה לגדול ולפעול ביעילות ללא שינוי גנטי, תוך הסתמכות רק על אוויר ואור.

אם תמומש למסחר, טכנולוגיה זו עשויה לשנות את תעשיית הבנייה העולמית, ולהפוך ערים לבנות קיימא יותר, עם פליטות נמוכות יותר ובטוחות יותר עבור כולם.

מין היי

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