L'invenzione del calcestruzzo "autoriparante".

Il calcestruzzo autoriparante, che si ripara da solo grazie alla luce e ai microrganismi, è considerato una svolta rivoluzionaria che potrebbe ridurre drasticamente i costi di riparazione nelle costruzioni e prolungare la vita utile delle infrastrutture per secoli.

Se ampiamente adottato, il calcestruzzo autoriparante potrebbe ridurre significativamente i costi di manutenzione degli edifici - Foto: Quantum News

Secondo The Brighter Side of News , l'invenzione del calcestruzzo autoriparante appartiene a un team di ricerca dell'Università del Nebraska-Lincoln (USA) e sta riscuotendo grande successo per le sue applicazioni pratiche, non solo nel settore edile.

Perché le crepe nel calcestruzzo rappresentano un problema serio?

Il calcestruzzo è il materiale da costruzione più utilizzato al mondo . Tuttavia, è soggetto alla formazione di piccole crepe a causa del calore, del ritiro o di carichi pesanti.

Queste crepe possono permettere all'acqua, all'aria e alle sostanze chimiche di penetrare, causando la corrosione dell'acciaio di rinforzo e indebolendo la struttura, con il rischio di un crollo se non vengono individuate e trattate tempestivamente.

Negli Stati Uniti, l'individuazione e la riparazione delle crepe nel calcestruzzo costano decine di miliardi di dollari all'anno. Si tratta di un processo complesso, che richiede l'individuazione precisa del danno e l'attuazione di costosi interventi di riparazione.

Sotto la guida della dottoressa Congrui Grace Jin, il team di ricerca si è ispirato ai licheni, organismi simbiotici tra funghi e alghe/cianobatteri capaci di sopravvivere in ambienti ostili.

Hanno ricreato questo modello simbiotico in laboratorio combinando funghi filamentosi (Trichoderma reesei) e cianobatteri (Anabaena inaequalis o Nostoc punctiforme) per creare un sistema microbico in grado di sopravvivere nutrendosi solo di aria, acqua e luce.

La caratteristica distintiva di questo sistema è la sua capacità di produrre automaticamente carbonato di calcio, un minerale che sigilla le crepe nel calcestruzzo senza bisogno di integrazione di nutrienti esterni, a differenza dei metodi precedenti.

In questo ecosistema microbico, i cianobatteri utilizzano la luce per la fotosintesi, assorbendo anidride carbonica e azoto dall'aria per produrre sostanze nutritive. I funghi filamentosi utilizzano queste sostanze nutritive per crescere e produrre cristalli di carbonato di calcio che riempiono le fessure.

Gli esperimenti hanno dimostrato che questo sistema microbico simbiotico prospera in ambienti poveri di nutrienti, a bassa umidità e ad alto pH, come il calcestruzzo, cosa che molti altri batteri non riescono a fare. I test hanno anche confermato una velocità di riparazione delle crepe fino all'80% superiore rispetto ai metodi batterici convenzionali.

In particolare, questo metodo è anche ecocompatibile perché non produce gas tossici come alcune tecniche che utilizzano l'urea.

Applicazioni pratiche e prospettive future

Se ampiamente adottato, il calcestruzzo autoriparante potrebbe ridurre significativamente i costi di manutenzione e prolungare la vita utile di ponti, strade, edifici e persino strutture spaziali sulla Luna o su Marte, dove le riparazioni sono pressoché impossibili.

Il team di ricerca sta attualmente collaborando con sociologi per comprendere la percezione pubblica della convivenza in case con microrganismi "nascosti" nelle pareti. Vengono inoltre presi in considerazione fattori legali ed etici per garantire la sicurezza e l'accettazione sociale.

Non limitandosi ai modelli teorici, il team di scienziati ha creato campioni concreti contenenti microrganismi, coltivandoli in condizioni che simulavano quelle reali, come temperature elevate, umidità media e cicli di luce tipici di un cantiere. I risultati hanno dimostrato che questo sistema microbico poteva crescere e funzionare efficacemente senza modifiche genetiche, affidandosi unicamente all'aria e alla luce.

Se commercializzata, questa tecnologia potrebbe rivoluzionare il settore edile globale, rendendo le città più sostenibili, con minori emissioni e più sicure per tutti.

MINH HAI

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