Samozacjeljujući beton krpa pukotine uspavanim bakterijama

Koliko god nam beton djelovao čvrst i postojan, može biti jako osjetljiv na vremenske uvjete zbog kojih se u njemu stvaraju pukotine koje vremenom mogu dovesti do velikih oštećenja.

Znanstvenici s američkog Sveučilišta Drexel iz Philadeplhije, razvili su samozacjeljujući beton s ugrađenim BioFiber vlaknima koja  koriste bakterije za krpanje pukotina dok nastaju.

Ova polimerna vlakna ne djeluju samo kao fizička pojačanja, već imaju važan dvostruki život kao mehanizam samoizlječenja. Vlakna su presvučena slojem hidrogela koji sadrži endospore, uspavane oblike bakterija koje mogu podnijeti ekstremna okruženja, a zatim se oživljavaju kada stvari postanu ugodnije, dok se sloj hidrogela potom oblaže tankom polimernom ljuskom.

Tehnologija je razvijena kroz suradnju između odjela za građevinarstvo, arhitekturu i inženjerstvo zaštite okoliša (CAEE) , strojarstvo i mehaniku te znanost i inženjerstvo materijala , na čelu s doktorskim kandidatom Mohammadom Houshmandom.

BioFiber beton se može koristiti kao i svaki drugi, ali njegova tajna supermoć dolazi do izražaja kada pukne. Kada voda dospije u BioFiber, hidrogel će se proširiti i izletjeti iz svoje ljuske, gurajući se prema površini. U procesu se probude uspavane bakterije i počnu se hraniti ugljikom i kalcijem iz betona oko sebe. Ovo proizvodi kalcijev karbonat, materijal za cementiranje koji ispunjava i krpa pukotinu.

Iako vrijeme zacjeljivanja može varirati, tim kaže da se čini da BioFiber može zakrpati pukotine u samo dan ili dva. Prethodne studije su napravile samozacjeljujući beton prožet bakterijama, ali jedan od glavnih izazova bio je kako mikrobe održati na životu dugoročno, dok je beton netaknut. Korištenje uspavanih endospora u hidrogelu, ispod zaštitne polimerne ljuske, moglo bi biti rješenje.

Istraživači kažu da bi BioFiber beton mogao s vremenom pomoći u smanjenju potreba za održavanjem zgrada, kao i smanjiti emisije CO2 iz proizvodnje betona.

Istraživanje objavljeno u časopisu Construction and Building Materials možete pronaći na ovoj poveznici.