Oppfinnelsen av 'selvlappende' betong

Selvreparerende betong ved bruk av lys og mikroorganismer regnes som et revolusjonerende skritt fremover, som kan redusere reparasjonskostnader for konstruksjon betydelig og forlenge levetiden til infrastruktur i århundrer.

Hvis den brukes mye, kan selvreparerende betong redusere vedlikeholdskostnadene for konstruksjon betydelig - Foto: Quantum News

Ifølge The Brighter Side of News tilhører oppfinnelsen av selvreparerende betong et forskerteam ved University of Nebraska-Lincoln (USA) og er høyt verdsatt for sin praktiske anvendelse, ikke bare i byggebransjen.

Hvorfor er sprekker i betong et alvorlig problem?

Betong er det mest brukte byggematerialet i verden . Det er imidlertid utsatt for mikrosprekker på grunn av varme, krymping eller tunge belastninger.

Disse sprekkene kan la vann, luft og kjemikalier trenge inn, korrodere stål og svekke konstruksjonen, til og med føre til kollaps hvis de ikke oppdages og behandles raskt.

I USA koster det å oppdage og reparere betongsprekker titalls milliarder dollar hvert år. Det er en vanskelig prosess som krever at man finner den nøyaktige plasseringen av skaden og implementerer kostbare reparasjoner.

Teamet, ledet av dr. Congrui Grace Jin, hentet inspirasjon fra lav, en symbiotisk organisme mellom sopp og alger/cyanobakterier som kan overleve i tøffe miljøer.

De gjenskapte denne symbiotiske modellen i laboratoriet ved å kombinere filamentøse sopp (Trichoderma reesei) og cyanobakterier (Anabaena inaequalis eller Nostoc punctiforme) for å lage et mikrobielt system som kan overleve på bare luft, vann og lys.

Det spesielle med dette systemet er dets evne til automatisk å produsere kalsiumkarbonatmineraler, et stoff som bidrar til å tette sprekker i betong uten behov for å tilsette næringsstoffer utenfra slik som med tidligere metoder.

I dette mikrobiomet bruker cyanobakterier lys til å fotosyntetisere, og absorberer karbondioksid og nitrogen fra luften for å lage næringsstoffer. Trådformede sopp bruker denne næringskilden til å vokse og lage kalsiumkarbonatkrystaller for å fylle sprekkene.

Eksperimenter har vist at denne symbiotiske mikroorganismen trives i næringsfattige miljøer med lav luftfuktighet og høy pH, som betong, der mange andre bakterier ikke kan. Tester har også bekreftet at sprekktilhelingshastigheten er opptil 80 % raskere enn konvensjonelle bakterielle metoder.

Spesielt er denne metoden også trygg for miljøet fordi den ikke skaper giftige gasser slik som noen teknikker som bruker urea.

Praktiske anvendelser og fremtidsutsikter

Hvis den blir mye brukt, kan selvreparerende betong redusere vedlikeholdskostnadene for konstruksjon betydelig, og forlenge levetiden til broer, bygninger og til og med romstrukturer på månen eller Mars, der reparasjoner er nesten umulige.

Teamet samarbeider også med sosiologer for å forstå hvordan publikum føler om det å bo i hjem med mikrober som «lurer» i veggene. Juridiske og etiske faktorer blir også vurdert for å sikre sikkerhet og sosial aksept.

Forskergruppen stoppet ikke bare ved den teoretiske modellen, men lagde også betongprøver som inneholdt mikroorganismer, dyrket under simulerte reelle forhold som varm temperatur, gjennomsnittlig fuktighet og lyssyklus, som på en byggeplass. Resultatene viste at dette mikroorganismesystemet kan vokse og fungere effektivt uten genetisk modifisering, kun avhengig av luft og lys.

Hvis denne teknologien blir kommersialisert, kan den forvandle den globale byggebransjen og gjøre byer mer bærekraftige, med lavere utslipp og tryggere for alle.

MINH HAI

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