Ten futurystyczny beton wykorzystuje inżynieryjnie zmodyfikowane bakterie z rodzaju Bacillus, które są dodawane do mieszanki w formie trwałych kapsułek. Bakterie te pozostają w stanie uśpienia aż do momentu, gdy w betonie pojawi się pęknięcie i woda zacznie wnikać do jego wnętrza. Wtedy bakterie się budzą i zaczynają działać.
Czytaj też: Futurystyczny materiał zachowuje się tak, jakby nie stworzył go człowiek. Może zmieniać kolor i teksturę
Mechanizm działania opiera się na naturalnym cyklu metabolicznym mikroorganizmów. Gdy woda dostaje się do rys w betonie, bakterie wykorzystują obecne w mieszance składniki odżywcze i zaczynają metabolizować sole wapnia. W wyniku tego procesu produkują wapienne osady (węglan wapnia), które z czasem wypełniają i zatykają pęknięcia. To tak, jak gdyby beton sam się goił, a naprawa następowała bez interwencji człowieka.
Badania pokazały, że takie samoistne wypełnianie rys nie jest jedynie powierzchowne, ponieważ materiał potrafi odtworzyć spójność betonu na głębokości kilku milimetrów i tym samym zabezpieczyć go przed dalszym rozrastaniem się pęknięć. To ogromna zaleta w porównaniu z tradycyjnymi metodami, które zwykle wymagają ręcznej naprawy i stosowania dodatkowych materiałów uszczelniających.
Członkowie zespołu dodają, iż bakterie zostały specjalnie wybrane i przygotowane tak, by były bardzo odporne na ekstremalne warunki w betonie, między innymi wysokie pH czy wysokie ciśnienia. W betonie są one nieaktywne aż do momentu kontaktu z wodą, co wydłuża ich żywotność nawet do kilkudziesięciu lat. Dzięki temu struktura może naprawiać się wielokrotnie, jeśli pojawiają się kolejne uszkodzenia.
Inżynierowie już teraz zastanawiają się nad praktycznymi zastosowaniami tej technologii. Mosty, tunele czy wiadukty wykonane z takiego betonu mogłyby w znaczny sposób ograniczyć ryzyko propagowania mikropęknięć, które z czasem stają się poważnymi uszkodzeniami. To z kolei prowadzi do wyraźnych oszczędności finansowych i większego bezpieczeństwa użytkowników infrastruktury.
Czytaj też: 70 lat czekania i wreszcie ją mamy. Chemicy uchwycili cząstkę kluczową dla utleniania
Poza oszczędnościami, samonaprawiający się beton ma też potencjał ekologiczny. Beton jest jednym z najczęściej używanych materiałów budowlanych na świecie i jego produkcja odpowiada za znaczną część emisji dwutlenku węgla. Jeśli konstrukcje miałyby dłuższą żywotność i wymagałyby mniej napraw, ogólne zużycie materiałów i emisje mogłyby znacząco spaść.
Źródło: Scientific Reports
