'Kendi kendini onaran' betonun icadı

Işık ve mikroorganizmalar kullanılarak kendi kendini onaran beton, inşaat onarım maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilecek ve altyapının ömrünü yüzyıllarca uzatabilecek devrim niteliğinde bir adım olarak değerlendiriliyor.

Yaygın olarak uygulandığında, kendiliğinden yamanabilen beton inşaat bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir - Fotoğraf: Quantum News

The Brighter Side of News'e göre, kendi kendini yamayan betonun icadı Nebraska-Lincoln Üniversitesi'ndeki (ABD) bir araştırma ekibine ait ve yalnızca inşaat sektöründe değil, pratik uygulaması nedeniyle de büyük beğeni topluyor.

Beton çatlaması neden ciddi bir sorundur?

Beton, dünyada en yaygın kullanılan yapı malzemesidir. Ancak ısı, büzülme veya ağır yükler nedeniyle mikro çatlaklara eğilimlidir.

Bu çatlaklar, su, hava ve kimyasalların içeri girmesine, çeliğin aşınmasına ve yapının zayıflamasına neden olabilir; hatta zamanında tespit edilip tedavi edilmezse çökmeye bile yol açabilir.

Amerika Birleşik Devletleri'nde beton çatlaklarının tespiti ve onarımı her yıl onlarca milyar dolara mal oluyor. Bu, hasarın tam yerinin bulunmasını ve maliyetli onarımların uygulanmasını gerektiren zorlu bir süreç.

Dr. Congrui Grace Jin liderliğindeki ekip, zorlu ortamlarda hayatta kalabilen mantarlar ve algler/siyanobakteriler arasında simbiyotik bir organizma olan likenlerden ilham aldı.

Laboratuvarda filamentli mantarları (Trichoderma reesei) ve siyanobakterileri (Anabaena inaequalis veya Nostoc punctiforme) birleştirerek sadece hava, su ve ışıkla yaşayabilen bir mikrobiyal sistem oluşturarak bu simbiyotik modeli yeniden yarattılar.

Bu sistemin özelliği, önceki yöntemlerde olduğu gibi dışarıdan besin takviyesine gerek kalmadan, betondaki çatlakları kapatmaya yardımcı olan kalsiyum karbonat minerallerini otomatik olarak üretebilmesidir.

Bu mikrobiyomda, siyanobakteriler fotosentez yapmak için ışığı kullanır, havadan karbondioksit ve azotu emerek besin üretirler. İpliksi mantarlar ise bu besin kaynağını kullanarak büyür ve çatlakları dolduracak kalsiyum karbonat kristalleri oluştururlar.

Yapılan deneyler, bu simbiyotik mikroorganizmanın, diğer birçok bakterinin yaşayamadığı beton gibi besin açısından fakir, düşük nemli ve yüksek pH'lı ortamlarda geliştiğini göstermiştir. Ayrıca, çatlak iyileşme hızının geleneksel bakteriyel yöntemlere göre %80'e kadar daha hızlı olduğu da testler sonucunda doğrulanmıştır.

Özellikle üre kullanılan bazı tekniklerde olduğu gibi zehirli gazlar oluşmadığı için çevre açısından da güvenlidir.

Pratik uygulamalar ve geleceğe yönelik beklentiler

Kendi kendini onaran beton, yaygın olarak uygulanırsa inşaat bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir, onarımların neredeyse imkânsız olduğu Ay veya Mars'taki köprülerin, binaların ve hatta uzay yapılarının ömrünü uzatabilir.

Ekip ayrıca, halkın duvarlarında mikropların "gizlendiği" evlerde yaşama konusunda ne düşündüğünü anlamak için sosyologlarla birlikte çalışıyor. Güvenlik ve sosyal kabulü sağlamak için yasal ve etik faktörler de göz önünde bulunduruluyor.

Bilim insanları grubu, teorik modelle yetinmeyip, şantiyedeki sıcaklık, ortalama nem ve ışık döngüsü gibi simüle edilmiş gerçek koşullarda kültürlenmiş mikroorganizmalar içeren beton örnekleri oluşturdu. Sonuçlar, bu mikroorganizma sisteminin genetik modifikasyona gerek kalmadan, yalnızca hava ve ışığa dayanarak etkili bir şekilde büyüyüp çalışabileceğini gösterdi.

Bu teknoloji ticarileştirilirse küresel inşaat sektörünü dönüştürebilir, şehirleri herkes için daha sürdürülebilir, daha düşük emisyonlu ve daha güvenli hale getirebilir.

MINH HAI

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