המצאת הבטון "המרפא את עצמו".

בטון בעל יכולת ריפוי עצמי, אשר מתקן את עצמו באמצעות אור ומיקרואורגניזמים, נחשב לפריצת דרך מהפכנית שיכולה להפחית באופן דרסטי את עלויות תיקוני הבנייה ולהאריך את תוחלת החיים של תשתיות במשך מאות שנים.

אם יאומץ באופן נרחב, בטון בעל יכולת ריפוי עצמי יוכל להפחית משמעותית את עלויות תחזוקת המבנים - צילום: Quantum News

על פי The Brighter Side of News , המצאת הבטון בעלת יכולת ריפוי עצמי שייכת לצוות מחקר באוניברסיטת נברסקה-לינקולן (ארה"ב) וזוכה לשבחים רבים על יישומיה המעשיים, לא רק בתעשיית הבנייה.

מדוע סדקים בבטון מהווים בעיה חמורה?

בטון הוא חומר הבנייה הנפוץ ביותר בעולם . עם זאת, הוא נוטה לפתח סדקים קטנים עקב השפעות חום, הצטמקות או עומסים כבדים.

סדקים אלה עלולים לאפשר למים, לאוויר ולכימיקלים לחדור, ולגרום לקורוזיה של פלדת החיזוק ולהחלשת המבנה, מה שעלול להוביל לקריסה אם לא יזוהו ויטפלו בהם במהירות.

בארצות הברית, גילוי ותיקון סדקים בבטון עולים עשרות מיליארדי דולרים בשנה. זהו תהליך קשה, הדורש מיקום מדויק של הנזק ויישום אמצעי תיקון יקרים.

תחת הנהגתה של ד"ר קונגרוי גרייס ג'ין, צוות המחקר שאב השראה מחזזיות, אורגניזם סימביוטי בין פטריות לאצות/ציאנובקטריה המסוגל 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 על אוויר, מים ואור בלבד.

המאפיין הייחודי של מערכת זו הוא יכולתה לייצר באופן אוטומטי סידן פחמתי, מינרל שאוטם סדקים בבטון ללא צורך בתוספת חומרי הזנה חיצוניים, בניגוד לשיטות קודמות.

במערכת אקולוגית מיקרוביאלית זו, ציאנובקטריה משתמשת באור לצורך פוטוסינתזה, סופגת פחמן דו-חמצני וחנקן מהאוויר כדי לייצר חומרים מזינים. פטריות פילמנטיות משתמשות בחומרי הזנה אלה כדי לגדול ולייצר גבישי סידן פחמתי הממלאים סדקים.

ניסויים הראו שמערכת מיקרוביאלית סימביוטית זו משגשגת בסביבות דלות בחומרים מזינים, בעלות לחות נמוכה ו-pH גבוה כמו בטון, דבר שחיידקים רבים אחרים אינם יכולים לעשות. בדיקות אישרו גם קצב ריפוי סדקים מהיר עד 80% מאשר בשיטות חיידקיות קונבנציונליות.

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

יישומים מעשיים וסיכויים עתידיים

אם יאומץ באופן נרחב, בטון בעל יכולת ריפוי עצמי יוכל להפחית משמעותית את עלויות התחזוקה, להאריך את תוחלת החיים של גשרים, כבישים, מבנים ואפילו מבני חלל על הירח או מאדים, שבהם תיקונים כמעט בלתי אפשריים.

צוות המחקר משתף כעת פעולה גם עם סוציולוגים כדי להבין את תפיסת הציבור לגבי מגורים בבתים שבהם מיקרואורגניזמים "מסתתרים" בקירות. גורמים משפטיים ואתיים נלקחים בחשבון גם הם כדי להבטיח בטיחות וקבלה חברתית.

צוות המדענים לא הסתפק במודלים תיאורטיים, אלא יצר דגימות בטון המכילות מיקרואורגניזמים, וגידלו אותן בתנאים המדמים תנאים אמיתיים כמו טמפרטורות חמות, לחות ממוצעת ומחזורי אור כמו באתר בנייה. התוצאות הראו שמערכת מיקרוביאלית זו יכולה לגדול ולתפקד ביעילות ללא עריכה גנטית, תוך הסתמכות רק על אוויר ואור.

אם טכנולוגיה זו תהפוך למסחרית, היא עשויה לחולל מהפכה בתעשיית 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