Invenția betonului „auto-vindecător”

Betonul auto-reparator folosind lumina și microorganismele este considerat un pas revoluționar înainte, care poate reduce semnificativ costurile de reparații ale construcțiilor și poate prelungi durata de viață a infrastructurii timp de secole.

Dacă este aplicat pe scară largă, betonul auto-aglomerant poate reduce semnificativ costurile de întreținere a construcțiilor - Foto: Quantum News

Conform publicației The Brighter Side of News , invenția betonului auto-cimentant aparține unei echipe de cercetare de la Universitatea din Nebraska-Lincoln (SUA) și este foarte apreciată pentru aplicațiile sale practice, nu doar în industria construcțiilor.

De ce este fisurarea betonului o problemă serioasă?

Betonul este cel mai utilizat material de construcție din lume . Cu toate acestea, este predispus la microfisuri din cauza căldurii, contracției sau încărcărilor grele.

Aceste fisuri pot permite pătrunderea apei, aerului și substanțelor chimice, pot coroda oțelul și pot slăbi structura, ducând chiar la prăbușire dacă nu sunt detectate și tratate prompt.

În Statele Unite, detectarea și repararea fisurilor din beton costă zeci de miliarde de dolari în fiecare an. Este un proces dificil care necesită găsirea locației exacte a daunelor și implementarea unor reparații costisitoare.

Condusă de Dr. Congrui Grace Jin, echipa s-a inspirat din licheni, un organism simbiotic între ciuperci și alge/cianobacterii care poate supraviețui în medii dure.

Ei au recreat acest model simbiotic în laborator, combinând ciuperci filamentoase (Trichoderma reesei) și cianobacterii (Anabaena inaequalis sau Nostoc punctiforme) pentru a crea un sistem microbian care poate supraviețui doar cu aer, apă și lumină.

Caracteristica specială a acestui sistem este capacitatea sa de a produce automat minerale de carbonat de calciu, o substanță care ajută la sigilarea fisurilor din beton fără a fi nevoie de adăugarea de nutrienți din exterior, așa cum se întâmplă în metodele anterioare.

În acest microbiom, cianobacteriile folosesc lumina pentru fotosinteză, absorbind dioxid de carbon și azot din aer pentru a crea nutrienți. Ciupercile filamentoase folosesc această sursă de nutrienți pentru a crește și a crea cristale de carbonat de calciu pentru a umple crăpăturile.

Experimentele au arătat că acest microorganism simbiotic prosperă în medii sărace în nutrienți, cu umiditate scăzută și pH ridicat, cum ar fi betonul, unde multe alte bacterii nu pot. Testele au confirmat, de asemenea, că rata de vindecare a fisurilor este cu până la 80% mai rapidă decât metodele bacteriene convenționale.

În special, această metodă este, de asemenea, sigură pentru mediu, deoarece nu creează gaze toxice, așa cum se întâmplă cu unele tehnici care utilizează uree.

Aplicații practice și perspective de viitor

Dacă ar fi aplicat pe scară largă, betonul auto-reparator ar putea reduce semnificativ costurile de întreținere a construcțiilor, prelungind durata de viață a podurilor, clădirilor și chiar a structurilor spațiale de pe Lună sau Marte, unde reparațiile sunt aproape imposibile.

Echipa lucrează, de asemenea, cu sociologi pentru a înțelege cum percepe publicul locuința în case cu microbi „ascunși” în pereți. De asemenea, sunt luați în considerare factorii legali și etici pentru a asigura siguranța și acceptarea socială.

Nu doar oprindu-se la modelul teoretic, grupul de oameni de știință a creat mostre de beton conținând microorganisme, cultivate în condiții reale simulate, cum ar fi temperatură ridicată, umiditate medie și cicluri de iluminare similare celor de pe șantier. Rezultatele au arătat că acest sistem de microorganisme poate crește și funcționa eficient fără modificări genetice, bazându-se doar pe aer și lumină.

Dacă va fi comercializată, această tehnologie ar putea transforma industria construcțiilor la nivel global, făcând orașele mai sustenabile, cu emisii mai reduse și mai sigure pentru toată lumea.

MINH HAI

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