自己修復コンクリートが広く普及すれば、建物の維持管理コストを大幅に削減できる可能性がある - 写真：Quantum News
The Brighter Side of Newsによると、この自己修復コンクリートの発明は、ネブラスカ大学リンカーン校（米国）の研究チームによるもので、建設業界だけでなく、幅広い分野での実用的な応用が期待され、高く評価されている。
コンクリートのひび割れが深刻な問題となるのはなぜですか？
コンクリートは世界で最も広く使われている建築材料である。しかし、熱、収縮、または重荷重の影響により、小さなひび割れが発生しやすい。
これらの亀裂から水、空気、化学物質が浸入し、鉄筋の腐食を引き起こして構造を弱体化させ、速やかに発見・対処しなければ崩壊につながる可能性がある。
米国では、コンクリートのひび割れの検出と修復に年間数百億ドルもの費用がかかっている。これは、損傷箇所の正確な特定と高額な修復措置の実施を必要とする困難な作業である。
コングルイ・グレース・ジン博士のリーダーシップの下、研究チームは、菌類と藻類／シアノバクテリアの共生生物であり、過酷な環境下でも生き延びることができる地衣類から着想を得た。
彼らは、糸状菌（Trichoderma reesei）とシアノバクテリア（Anabaena inaequalisまたはNostoc punctiforme）を組み合わせることで、空気、水、光だけで生存できる微生物システムを作り出し、この共生モデルを実験室で再現した。
このシステムの最大の特徴は、従来の方法とは異なり、外部からの栄養補給を必要とせずに、コンクリートのひび割れを塞ぐ鉱物である炭酸カルシウムを自動的に生成できる点にある。
この微生物生態系では、シアノバクテリアが光合成を行い、空気中の二酸化炭素と窒素を吸収して栄養素を生成します。糸状菌はこれらの栄養素を利用して成長し、ひび割れを埋める炭酸カルシウムの結晶を生成します。
実験により、この共生微生物システムは、コンクリートのような栄養分が少なく、湿度が低く、pHが高い環境でも繁殖することが示されており、これは他の多くの細菌では不可能なことである。また、試験では、従来の細菌を用いた方法よりも最大80%速いひび割れ修復速度が確認された。
特に、この方法は尿素を用いる一部の手法のように有毒ガスを発生させないため、環境にも安全である。
実用化事例と将来展望
自己修復コンクリートが広く普及すれば、維持管理コストを大幅に削減し、橋梁、道路、建物、さらには修理がほぼ不可能な月や火星の宇宙構造物の寿命を延ばすことができるだろう。
研究チームは現在、壁の中に微生物が「潜んでいる」住宅に住むことに対する一般の人々の認識を理解するため、社会学者とも協力している。安全性と社会的な受容性を確保するため、法的および倫理的な側面も考慮されている。
研究チームは理論モデルにとどまらず、微生物を含む具体的なサンプルを作成し、建設現場のような温暖な気温、平均的な湿度、光周期といった現実世界の環境をシミュレートした条件下で微生物を培養した。その結果、この微生物システムは遺伝子編集を必要とせず、空気と光のみに依存して効果的に増殖・機能できることが示された。
この技術が実用化されれば、世界の建設業界に革命をもたらし、都市をより持続可能なものにし、排出量を削減し、すべての人にとってより安全なものにする可能性がある。
出典：https://tuoitre.vn/phat-minh-loai-be-tong-tu-va-20250623113630787.htm
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