Uppfinningen av "självläkande" betong

Självläkande betong med hjälp av ljus och mikroorganismer anses vara ett revolutionerande steg framåt, vilket avsevärt kan minska reparationskostnaderna för byggprojekt och förlänga infrastrukturens livslängd i århundraden.

Om självreparerande betong används i stor utsträckning kan den avsevärt minska underhållskostnaderna för byggnation - Foto: Quantum News

Enligt The Brighter Side of News tillhör uppfinningen av självlagande betong ett forskarteam vid University of Nebraska-Lincoln (USA) och är mycket uppskattad för sin praktiska tillämpning, inte bara inom byggbranschen.

Varför är sprickbildning i betong ett allvarligt problem?

Betong är det mest använda byggmaterialet i världen . Det är dock benäget för mikrosprickor på grund av värme, krympning eller tunga belastningar.

Dessa sprickor kan låta vatten, luft och kemikalier tränga in, korrodera stål och försvaga konstruktionen, vilket till och med kan leda till kollaps om de inte upptäcks och åtgärdas omedelbart.

I USA kostar det tiotals miljarder dollar varje år att upptäcka och reparera sprickor i betong. Det är en svår process som kräver att man hittar den exakta platsen för skadan och genomför kostsamma reparationer.

Under ledning av Dr. Congrui Grace Jin hämtade teamet inspiration från lavar, en symbiotisk organism mellan svampar och alger/cyanobakterier som kan överleva i tuffa miljöer.

De återskapade denna symbiotiska modell i labbet genom att kombinera trådsvampar (Trichoderma reesei) och cyanobakterier (Anabaena inaequalis eller Nostoc punctiforme) för att skapa ett mikrobiellt system som kan överleva på bara luft, vatten och ljus.

Det speciella med detta system är dess förmåga att automatiskt producera kalciumkarbonatmineraler, ett ämne som hjälper till att täta sprickor i betong utan att behöva tillsätta näringsämnen utifrån som tidigare metoder.

I detta mikrobiom använder cyanobakterier ljus för att fotosyntetisera och absorberar koldioxid och kväve från luften för att skapa näringsämnen. Trådformade svampar använder denna näringskälla för att växa och skapa kalciumkarbonatkristaller för att fylla sprickorna.

Experiment har visat att denna symbiotiska mikroorganism trivs i näringsfattiga miljöer med låg luftfuktighet och högt pH, som betong, där många andra bakterier inte kan. Tester har också bekräftat att sprickläkningshastigheten är upp till 80 % snabbare än med konventionella bakteriella metoder.

I synnerhet är denna metod också säker för miljön eftersom den inte skapar giftiga gaser som vissa tekniker som använder urea.

Praktiska tillämpningar och framtidsutsikter

Om självläkande betong används i stor utsträckning skulle den kunna minska underhållskostnaderna för byggprojekt avsevärt, vilket förlänger livslängden på broar, byggnader och till och med rymdstrukturer på månen eller Mars, där reparationer är nästan omöjliga.

Teamet arbetar också med sociologer för att förstå hur allmänheten känner inför att bo i hem med mikrober som "lurar" i väggarna. Juridiska och etiska faktorer beaktas också för att säkerställa säkerhet och social acceptans.

Forskargruppen stannade inte bara vid den teoretiska modellen, utan skapade också betongprover innehållande mikroorganismer, odlade under simulerade verkliga förhållanden som varm temperatur, genomsnittlig luftfuktighet och ljuscykel, precis som på en byggarbetsplats. Resultaten visade att detta mikroorganismsystem kan växa och fungera effektivt utan genetisk modifiering, och enbart förlita sig på luft och ljus.

Om den kommersialiseras skulle den här tekniken kunna förändra den globala byggbranschen och göra städer mer hållbara, med lägre utsläpp och säkrare för alla.

MINH HAI

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