De uitvinding van 'zelfherstellend' beton.

Phát minh loại bê tông 'tự vá' - Ảnh 1. — Als zelfherstellend beton op grote schaal wordt toegepast, kunnen de onderhoudskosten van gebouwen aanzienlijk worden verlaagd. - Foto: Quantum News

Volgens The Brighter Side of News is de uitvinding van zelfherstellend beton afkomstig van een onderzoeksteam aan de Universiteit van Nebraska-Lincoln (VS) en wordt deze zeer geprezen vanwege de praktische toepassingen, niet alleen in de bouwsector.

Waarom vormen scheuren in beton een ernstig probleem?

Beton is het meest gebruikte bouwmateriaal ter wereld . Het is echter gevoelig voor het ontstaan van kleine scheurtjes als gevolg van hitte, krimp of zware belastingen.

Door deze scheuren kunnen water, lucht en chemicaliën binnendringen, wat corrosie van het wapeningsstaal veroorzaakt en de constructie verzwakt. Dit kan, indien niet tijdig ontdekt en verholpen, leiden tot instorting.

In de Verenigde Staten kost het opsporen en repareren van scheuren in beton jaarlijks tientallen miljarden dollars. Dit is een lastig proces dat een nauwkeurige lokalisatie van de schade en de uitvoering van kostbare reparatiemaatregelen vereist.

Onder leiding van dr. Congrui Grace Jin liet het onderzoeksteam zich inspireren door korstmossen, een symbiotisch organisme tussen schimmels en algen/cyanobacteriën dat in staat is te overleven in barre omstandigheden.

Ze hebben dit symbiotische model in het laboratorium nagebootst door draadvormige schimmels (Trichoderma reesei) en cyanobacteriën (Anabaena inaequalis of Nostoc punctiforme) te combineren om een microbieel systeem te creëren dat kan overleven op alleen lucht, water en licht.

Het unieke kenmerk van dit systeem is het vermogen om automatisch calciumcarbonaat te produceren, een mineraal dat scheuren in beton dicht zonder dat er, in tegenstelling tot eerdere methoden, externe voedingsstoffen hoeven te worden toegevoegd.

In dit microbiële ecosysteem gebruiken cyanobacteriën licht voor fotosynthese, waarbij ze koolstofdioxide en stikstof uit de lucht opnemen om voedingsstoffen te produceren. Draadvormige schimmels gebruiken deze voedingsstoffen om te groeien en calciumcarbonaatkristallen te produceren die scheuren opvullen.

Experimenten hebben aangetoond dat dit symbiotische microbiële systeem gedijt in voedselarme, vochtige en pH-rijke omgevingen zoals beton, iets wat veel andere bacteriën niet kunnen. Tests bevestigden ook een herstelsnelheid van scheuren die tot 80% sneller is dan met conventionele bacteriële methoden.

Deze methode is met name ook milieuvriendelijk omdat er geen giftige gassen vrijkomen, zoals bij sommige technieken die ureum gebruiken.

Praktische toepassingen en toekomstperspectieven

Als zelfherstellend beton op grote schaal wordt toegepast, kan het de onderhoudskosten aanzienlijk verlagen en de levensduur van bruggen, wegen, gebouwen en zelfs ruimtestructuren op de maan of Mars verlengen, waar reparaties vrijwel onmogelijk zijn.

Het onderzoeksteam werkt momenteel ook samen met sociologen om inzicht te krijgen in de publieke perceptie van wonen in huizen met micro-organismen die zich in de muren "verbergen". Juridische en ethische factoren worden eveneens in overweging genomen om de veiligheid en maatschappelijke acceptatie te waarborgen.

Het team van wetenschappers beperkte zich niet tot theoretische modellen, maar creëerde concrete monsters met micro-organismen. Deze werden gekweekt onder omstandigheden die de realiteit nabootsten, zoals warme temperaturen, gemiddelde luchtvochtigheid en lichtcycli zoals op een bouwplaats. De resultaten toonden aan dat dit microbiële systeem effectief kon groeien en functioneren zonder genetische modificatie, uitsluitend afhankelijk van lucht en licht.

Als deze technologie commercieel wordt toegepast, zou dit een revolutie teweeg kunnen brengen in de wereldwijde bouwsector, waardoor steden duurzamer worden, minder uitstoten en veiliger zijn voor iedereen.

MINH HAI

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