Egy leutánzott zuzmórendszer beépítésével a beton felújítja önmagát. A technológia automatikusan működik, külső beavatkozás nélkül.
A Texasi Egyetem adjunktusa, Dr. Congrui Grace Jin és kutatócsoportja a DARPA (az USA Védelmi Minisztériumának kutatásokért felelős részlege) segítségével dolgozott ki egy olyan új módszert, amely lehetővé teszi, hogy a beton saját magát javítsa, ezzel potenciálisan képes megelőzni a szerkezeti meghibásodásokat. Az amerikai tudósok a természetből merítettek inspirációt, kifejlesztve egy szintetikus zuzmórendszert, ami kvázi öngyógyításra veszi rá a betont.
A beton a világ leggyakrabban használt építőanyaga, de örök hibája, hogy idővel és erőhatásokra reagálva könnyen megreped. Ezek a repedések, legyenek kicsik vagy nagyok, szerkezeti meghibásodásokat idézhetnek elő, ami épületek, hidak vagy autópályák megrongálódásához, rosszabb esetben összeomlásához vezethetnek.
A hagyományos beton zúzott kőből, homokból, porrá őrölt agyagból és mészkőből áll. Víz hozzáadásával ezek az anyagok hidratálódnak és egymással vegyülve megszilárdulnak, és elég erőssé válnak ahhoz, hogy épületeket, infrastruktúrákat tartsanak egyben. A fagyás-olvadás váltakozása és a száradás következtében lezajló zsugorodás, valamint a nagy terhelés azonban repedéseket okoz a betonban. Akár mikroszkopikus méretű repedések is elegendőek ahhoz, hogy folyadékok és gázok jussanak a szerkezetébe, elérve az acélmerevítéseket, ami korróziót és szerkezeti gyengülést eredményez.
A repedések időben történő felfedezése és kijavítása rendkívül fontos, egyben viszont komoly kihívás és magas költségekkel jár. Különösen nehéz megtalálni a hibákat a folyamatos használatban lévő hidakon és autópályákon – fejtegeti a kutatásról szóló közleményben az egyetem.
„A mikrobák által közvetített önjavító betont már több mint három évtizede vizsgálják, de még mindig van egy fontos korlátja: a jelenlegi önjavító megoldások egyike sem működik teljesen önállóan, mivel a javítóanyagok folyamatos termeléséhez külső tápanyagellátásra van szükség” – magyarázza Jin. Hozzátéve: a tápanyagok bejuttatására egyébként nincsen elég hatékony megoldás, hiszen legfeljebb permetezni tudják velük a betont, vagy bizonyos esetekben befecskendezik őket.
Az öngyógyító beton létrehozásához Jin kidolgozott egy rendszert, amely utánozza a zuzmók működését. A zuzmók gombák és algák vagy cianobaktériumok szimbiózisán alapulnak, és így a legzordabb környezetben is képesek fennmaradni. A mesterséges zuzmórendszer hasonló módon működik, mint a természetes változat: a cianobaktériumok levegőből és napfényből táplálékot állítanak elő, miközben a fonalas gombák ásványi anyagokat termelnek, és az együttes munkájuk betölti a repedéseket. És teszik mindezt külső beavatkozás nélkül, teljesen önállóan.
A laboratóriumi tesztek szerint a szóban forgó mikroorganizmusok még betonban is képesek növekedni és repedéskitöltő ásványokat termelni.
Jin a laboratóriumi kutatáson túl a találmány közösségi hatásait is vizsgálja. A Texasi Egyetem társadalomtudományi tanszékeivel együttműködve azon dolgoznak, hogy jobban megértsék a közvélemény hozzáállását az élő organizmusok építőipari alkalmazásához, valamint az ezzel kapcsolatos etikai, társadalmi, környezeti és jogi kérdéseket.
Címlapkép: wirestock/Freepik
A HIPA támogatásával megvalósuló 1,9 millió eurós beruházás révén az amerikai NI egyebek mellett új generációs tesztelési megoldásokat fejleszt.
Elkezdődött a 6. blokki munkagödör tervezési szintig történő kiemelése, a munkakezdésre harminc egységből álló géppark vonult fel.