Wynalezienie „samonaprawiającego się” betonu.

Samonaprawiający się beton, który naprawia się pod wpływem światła i mikroorganizmów, uważany jest za rewolucyjne odkrycie, które może znacząco obniżyć koszty napraw budowlanych i wydłużyć żywotność infrastruktury o stulecia.

Jeśli zostanie szeroko przyjęty, samonaprawiający się beton może znacząco obniżyć koszty utrzymania budynków – zdjęcie: Quantum News

Jak podaje The Brighter Side of News , wynalazek samonaprawiającego się betonu należy do zespołu badawczego z University of Nebraska-Lincoln (USA) i cieszy się dużym uznaniem za praktyczne zastosowania, nie tylko w branży budowlanej.

Dlaczego pęknięcia w betonie stanowią poważny problem?

Beton jest najpopularniejszym materiałem budowlanym na świecie . Jest jednak podatny na powstawanie drobnych pęknięć pod wpływem ciepła, skurczu lub dużych obciążeń.

Pęknięcia te umożliwiają przenikanie wody, powietrza i substancji chemicznych, co powoduje korozję stali zbrojeniowej i osłabia konstrukcję, co może doprowadzić do zawalenia, jeśli problem nie zostanie szybko wykryty i naprawiony.

W Stanach Zjednoczonych wykrywanie i naprawa pęknięć w betonie kosztuje dziesiątki miliardów dolarów rocznie. To trudny proces, wymagający precyzyjnej lokalizacji uszkodzenia i wdrożenia kosztownych środków naprawczych.

Zespół badawczy pod kierownictwem dr Congrui Grace Jin czerpał inspirację z porostów, organizmów symbiotycznych pomiędzy grzybami i glonami/sinicami, które są w stanie przetrwać w trudnych warunkach.

Naukowcy odtworzyli ten symbiotyczny model w laboratorium, łącząc grzyby strzępkowe (Trichoderma reesei) i sinice (Anabaena inaequalis lub Nostoc punctiforme) w celu stworzenia systemu mikrobiologicznego, który może przetrwać wyłącznie dzięki powietrzu, wodzie i światłu.

Unikalną cechą tego systemu jest jego zdolność do automatycznej produkcji węglanu wapnia, minerału, który uszczelnia pęknięcia w betonie bez potrzeby dostarczania zewnętrznych składników odżywczych, w przeciwieństwie do poprzednich metod.

W tym ekosystemie mikrobiologicznym sinice wykorzystują światło do fotosyntezy, absorbując dwutlenek węgla i azot z powietrza, aby wytwarzać składniki odżywcze. Grzyby nitkowate wykorzystują te składniki odżywcze do wzrostu i produkcji kryształów węglanu wapnia, które wypełniają pęknięcia.

Eksperymenty wykazały, że ten symbiotyczny system mikrobiologiczny rozwija się w środowiskach ubogich w składniki odżywcze, o niskiej wilgotności i wysokim pH, takich jak beton, czego wiele innych bakterii nie potrafi. Testy potwierdziły również, że szybkość gojenia się pęknięć jest nawet o 80% szybsza niż w przypadku konwencjonalnych metod bakteryjnych.

Metoda ta jest w szczególności bezpieczna dla środowiska, gdyż nie wytwarza toksycznych gazów, jak niektóre techniki wykorzystujące mocznik.

Zastosowania praktyczne i perspektywy na przyszłość

Jeśli technologia samonaprawiającego się betonu zostanie powszechnie zastosowana, może ona znacząco obniżyć koszty konserwacji i wydłużyć żywotność mostów, dróg, budynków, a nawet konstrukcji kosmicznych na Księżycu lub Marsie, gdzie naprawy są niemal niemożliwe.

Zespół badawczy współpracuje obecnie z socjologami, aby zrozumieć społeczne postrzeganie życia w domach, w których w ścianach „ukrywają się” mikroorganizmy. Uwzględniane są również czynniki prawne i etyczne, aby zapewnić bezpieczeństwo i akceptację społeczną.

Nie poprzestając na modelach teoretycznych, zespół naukowców stworzył próbki betonu zawierające mikroorganizmy, hodując je w warunkach symulujących warunki rzeczywiste, takie jak wysokie temperatury, średnia wilgotność i cykle światła, jak na placu budowy. Wyniki pokazały, że ten system mikrobiologiczny mógł rosnąć i funkcjonować efektywnie bez edycji genów, opierając się jedynie na powietrzu i świetle.

Jeśli technologia ta zostanie skomercjalizowana, może zrewolucjonizować światowy przemysł budowlany, sprawiając, że miasta staną się bardziej zrównoważone, emitujące mniej zanieczyszczeń i bezpieczniejsze dla wszystkich.

MINH HAI

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