Zbogom prslinama: Ovaj inovativni beton „krpe“ izgladnele bakterije

Hraneći se ugljenikom i kalcijumom iz betona oko sebe, endospore proizvode kalcijum karbonat, odnosno cementni materijal koji ispunjava i krpi nastalu prslinu.

Iako na prvi pogled deluje kao čvrst i postojan materijal, beton je podložan pojavi prslina. Ipak, ona je normalna u armiranobetonskim konstrukcijama izloženim savijanju, smicanju, torziji ili zatezanju.

Međutim, preveliko širenje prsline može dovesti do degradiranja AB konstrukcija i prodiranja vode unutar zaštitnog sloja armature, nakon čega slede skupi i komplikovani procesi održavanja.

Pronalaženje načina da se ovaj proces uspori moglo bi da reši mnoge probleme, a na tragu tome je BioFiber, novostvoreni materijal koji koristi bakterije kako bi se prsline „zakrpile“ već na početku formiranja.

Pročitajte još na Gradnja.rs:

• Da li je moguće uzgajati cement? Ovaj beton na bazi algi dokazuje da jeste!
• Upotrebljen umesto peska soc od kafe može učiniti beton za 30% jačim

Oživljavanje uspavanih bakterija

Pronalazak naučnika s Univerziteta Drexel u Filadelfiji, SAD, ova polimerna vlakna ne samo da deluju kao fizičko ojačanje, već pomažu i u mehanizmu samoizlečenja betona.

Obložena su slojem hidrogela koji sadrži endospore, odnosno uspavane oblike bakterija koje mogu da izdrže ekstremne vremenske uslove, a zatim oživljavaju kada okruženje za njih postane „ugodnije“. Sloj hidrogela zatim se oblaže tankom polimernom školjkom.

Beton od BioFibera se može koristiti kao i svaki drugi, ali njegova tajna supermoć postaje očiglednija tek kasnije, kada nastanu prsline. Kada voda dođe do BioFibera, hidrogel će se proširiti i izbiti iz svoje školjke, gurajući ka površini.

U tom procesu, uspavane bakterije se bude i počinju da se hrane ugljenikom i kalcijumom iz betona oko sebe. Ovako se proizvodi kalcijum karbonat, odnosno cementni materijal koji ispunjava i krpi prslinu.

Inspiracija pronađena u prirodi

„Ovo je svakako uzbudljiv razvoj za dalji tok napora da se poboljšaju građevinski materijali, a koristeći se inspiracijom iz prirode. Svakog dana vidimo da naše stare betonske konstrukcije doživljavaju oštećenja koja smanjuju njihov funkcionalni vek i zahtevaju hitne popravke koje su skupe. Zamislite da beton može sam da se popravi“, rekao je za Science Direct Amir Farnam, vođa istraživačkog tima i dodao:

„U našoj koži, naše tkivo to čini na prirodan način kroz višeslojnu vlaknastu strukturu prožetu našom samoisceljujućom tečnošću – krvlju. BioFiber oponaša ovaj koncept i koristi bakterije za kreiranje živog betona koji reaguje na oštećenja“.

Iako vreme zarastanja može da varira, iz tima ističu da je BioFiber, izgleda, u stanju da zakrpi prsline za samo dan ili dva.

Iako vreme zarastanja može da varira, iz tima ističu da je BioFiber, izgleda, u stanju da zakrpi prsline za samo dan ili dva. Prethodne studije su napravile beton koji je takođe bio samoizlečiv, ali jedan od glavnih izazova je bio u tome kako mikrobe održati u životu dugoročno, dok je beton još uvek netaknut.

Možda bi upravo korišćenjem uspavanih endospora umotanih u hidrogel i ispod zaštitne školjke  moglo da se dođe do rešenja.