Inspirate dintr-unul dintre cele mai reziliente organisme de pe planetă, lichenul, o echipă de cercetători americani a dezvoltat un nou tip de beton care se repară singur, fără intervenție umană, folosind doar aer, apă și lumină solară. Tehnologia, bazată pe un sistem simbiotic artificial între ciuperci și cianobacterii, ar putea revoluționa infrastructura modernă și ar reduce semnificativ costurile de întreținere.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Studiul, publicat în revista Materials Today Communications, este coordonat de dr. Congrui Grace Jin, profesor asistent la Universitatea Texas A&M, alături de o echipă de cercetători de la Universitatea din Nebraska-Lincoln. Noul beton bioactiv are la bază un model inspirat direct din lichenii naturali, organisme formate dintr-o asociere între ciuperci și alge sau cianobacterii – care supraviețuiesc în cele mai dure medii, de la tundră până pe stâncile aride.
În versiunea sintetică creată de echipă, cianobacteriile folosesc energia solară pentru a fixa dioxidul de carbon, în timp ce ciupercile filamentoase generează minerale care sigilează fisurile din beton. Astfel, se creează un sistem de reparare în buclă închisă, complet autonom, fără a necesita substanțe externe sau intervenții manuale.
Crăpăturile din beton – o problemă majoră pentru infrastructura globală
Deși betonul este al doilea cel mai utilizat material de construcție din lume, după apă, el are un defect structural notoriu: crăpăturile. Acestea apar inevitabil în timp, ca urmare a ciclurilor de îngheț-dezgheț, a încărcăturilor grele sau a contracției prin uscare. Chiar și cele microscopice permit infiltrarea apei și a gazelor, favorizând coroziunea armăturii de oțel și afectând grav integritatea structurală.
„Chiar și fisurile aparent inofensive pot duce în timp la colapsuri catastrofale ale clădirilor sau podurilor”, explică Jin. În SUA, reparațiile de beton costă anual zeci de miliarde de dolari, iar soluțiile actuale de auto-reparare bazate pe microbi necesită încă nutrienți adăugați din exterior, ceea ce limitează autonomia și eficiența sistemelor.
O nouă eră pentru construcții durabile
Ceea ce diferențiază această inovație este tocmai capacitatea sistemului microbian de a funcționa complet autonom, folosindu-se doar de resursele ambientale – lumină, aer și apă. Testele de laborator au demonstrat că „lichenii” sintetici pot crește și pot produce mineralele necesare pentru a umple fisurile chiar și în condiții dificile.
Pe lângă aplicațiile terestre, Jin vede un potențial uriaș pentru utilizarea acestui beton bioactiv și în spațiu, în viitoarele misiuni de colonizare. „Această tehnologie ar putea permite construcția de structuri durabile pe Lună sau Marte, unde întreținerea convențională nu este o opțiune”, subliniază ea.
Pentru a înțelege mai bine implicațiile utilizării organismelor vii în infrastructura civilă, echipa colaborează și cu specialiști în științe sociale, pentru a evalua percepțiile publicului, dar și provocările legale, etice și ecologice ale noii tehnologii.
Betonul inspirat de lichen ar putea marca începutul unei noi ere în arhitectura sustenabilă – una în care materialele construiesc, se întrețin și se regenerează singure, asemenea unui ecosistem viu.
