Uitvinding van 'zelfherstellend' beton

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

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

Waarom is scheuren in beton een ernstig probleem?

Beton is het meest gebruikte bouwmateriaal ter wereld . Het is echter gevoelig voor microscheuren door hitte, krimp of zware belasting.

Door deze scheuren kunnen water, lucht en chemicaliën binnendringen, het staal aantasten en de constructie verzwakken. Als scheuren niet tijdig worden ontdekt en behandeld, kan dit zelfs tot instorting leiden.

In de Verenigde Staten kost het opsporen en repareren van scheuren in beton jaarlijks tientallen miljarden dollars. Het is een lastig proces waarbij de exacte locatie van de schade moet worden vastgesteld en kostbare reparaties moeten worden uitgevoerd.

Het team, onder leiding van Dr. Congrui Grace Jin, liet zich inspireren door korstmossen, een symbiotisch organisme tussen schimmels en algen/cyanobacteriën dat kan overleven in barre omstandigheden.

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

Het bijzondere aan dit systeem is dat het automatisch calciumcarbonaatmineralen produceert, een stof die helpt bij het dichten van scheuren in beton, zonder dat er, zoals bij eerdere methoden, voedingsstoffen van buitenaf hoeven te worden toegevoegd.

In dit microbioom gebruiken cyanobacteriën licht voor fotosynthese, waarbij ze koolstofdioxide en stikstof uit de lucht opnemen om voedingsstoffen te produceren. Draadschimmels gebruiken deze voedingsbron om te groeien en calciumcarbonaatkristallen te vormen om de scheuren te vullen.

Experimenten hebben aangetoond dat dit symbiotische micro-organisme gedijt in voedselarme, luchtvochtigheidsarme en pH-rijke omgevingen zoals beton, waar veel andere bacteriën dat niet kunnen. Tests hebben ook bevestigd dat de scheurgenezing tot 80% sneller verloopt dan bij conventionele bacteriële methoden.

Deze methode is bovendien veilig voor het milieu, omdat er geen giftige gassen ontstaan zoals bij sommige technieken waarbij ureum wordt gebruikt.

Praktische toepassingen en toekomstperspectieven

Als zelfherstellend beton op grote schaal wordt toegepast, kan het de onderhoudskosten voor bouwprojecten aanzienlijk verlagen. Hierdoor kan de levensduur van bruggen, gebouwen en zelfs ruimtestructuren op de maan of Mars worden verlengd, omdat reparaties daar vrijwel onmogelijk zijn.

Het team werkt ook samen met sociologen om te begrijpen hoe het publiek denkt over het wonen in huizen met microben die 'verstopt' zijn in de muren. Juridische en ethische aspecten worden eveneens overwogen om de veiligheid en sociale acceptatie te waarborgen.

De groep wetenschappers beperkte zich niet tot het theoretische model, maar creëerde ook concrete monsters met micro-organismen, gekweekt onder gesimuleerde, reële omstandigheden zoals een warme temperatuur, gemiddelde luchtvochtigheid en een lichtcyclus zoals op de bouwplaats. De resultaten toonden aan dat dit micro-organismesysteem effectief kan groeien en functioneren zonder genetische modificatie, en alleen afhankelijk is van lucht en licht.

Als deze technologie op de markt wordt gebracht, kan dit de wereldwijde bouwsector transformeren en steden duurzamer, met minder uitstoot en veiliger voor iedereen maken.

MINH HAI

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