「自己修復」コンクリートの発明。

光と微生物を利用して自己修復する自己修復コンクリートは、建設修繕コストを大幅に削減し、インフラの寿命を何世紀にもわたって延ばす可能性のある革命的な進歩であると考えられています。

自己治癒コンクリートが広く普及すれば、建物のメンテナンス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、その実用性が高く評価されているという。

コンクリートのひび割れはなぜ深刻な問題なのでしょうか?

コンクリートは世界で最も広く使用されている建築材料です。しかし、熱、収縮、あるいは大きな荷重の影響により、小さなひび割れが生じやすいという欠点があります。

これらの亀裂により、水、空気、化学物質が浸透し、鉄筋の腐食を引き起こして構造が弱体化し、すぐに検出されて対処されない場合は倒壊につながる可能性があります。

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の費用がかかります。これは困難なプロセスであり、損傷箇所の正確な特定と高額な補修対策の実施が求められます。

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、厳しい環境でも生存できる菌類と藻類/シアノバクテリアの共生生物である地衣類からインスピレーションを得ました。

彼らは、糸状菌（トリコデルマ・リーゼイ）とシアノバクテリア（アナベナ・イナエクアリスまたはノストック・パンクティフォルメ）を組み合わせることで、この共生モデルを研究室で再現し、空気、水、光だけで生存できる微生物システムを作り出した。

このシステムのユニークな特徴は、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亀裂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ことです。

この微生物生態系では、シアノバクテリアが光合成に光を利用し、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、亀裂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乏しく、湿度が低く、pH値が高い環境でも繁殖することが示されました。これは他の多くの細菌では不可能な環境です。また、従来の細菌を用いた方法と比較して、ひび割れの治癒速度が最大80%速いことも確認されました。

特に、この方法は尿素を使用する一部の技術のように有毒ガスを発生しないため、環境的にも安全です。

実用化と将来の展望

自己修復コンクリートが広く採用されれば、維持費が大幅に削減され、橋、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も延びる可能性がある。

研究チームは現在、社会学者と共同で、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市民の認識を調査しています。安全性と社会受容性を確保するために、法的および倫理的側面も考慮されています。

科学者チームは理論モデルに留まらず、微生物を含む具体的なサンプルを作成し、建設現場のような高温、平均湿度、光周期といった現実世界の環境を模擬した条件下で培養しました。その結果、この微生物系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成長し、機能することが示されました。

この技術が商品化されれば、世界の建設業界に革命を起こし、都市をより持続可能にし、排出量を削減し、誰にとってもより安全なものにすることができるだろう。

ミン・ハイ

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