Bê tông có khả năng tự liền vết nứt nhờ vi khuẩn

Bê tông có khả năng tự liền vết nứt nhờ vi khuẩn

Bê tông là loại vật liệu xây dựng phổ biến nhất trên thế giới được sử dụng từ thời kỳ La mã cổ đại cách đây 2000 năm. Tuy được đánh giá là vật liệu có kết cấu bền vững nhưng chỉ cần mắc một sai sót nhỏ trong khâu pha trộn hoặc gia cố thì bê tông sẽ sớm xuất hiện các vết nứt và nếu để lâu sẽ dẫn đến những thiệt hại lớn cho công trình.

Vấn đề của các vết nứt bê tông bắt nguồn từ sự rò rỉ”, giáo sư  Henk Jonkers giảng dạy tại Đại học Công nghệ Delft giải thích. “Bê tông vốn được xây dựng bên trong là cốt thép. Nếu xuất hiện những vết nứt trên bề mặt bê tông, khi trời mưa khiến nước thấm qua những vết nứt ăn mòn các thanh thép vằn, khi đó cấu trúc của công trình sẽ sớm bị sụp đổ”. Nhưng Jonkers đã đưa ra một phương pháp mới khiến cho cấu trúc của bê tông trở nên vững chãi hơn: “ Chúng tôi đã phát minh ra bioconcrete, một loại bê tông có thể tự “chữa lành” bằng cách sử dụng các vi khẩn”.

Bê tông bioconcrete được pha trộn và xây dựng giống như bê tông thường và chỉ đem lại sự khác biệt khi xuất hiện những vết nứt nhờ việc thêm thành phần phụ được coi là “tác nhân chữa bệnh”.

Jonkers đã bắt đầu công trình nghiên cứu này kể từ lúc có một nhà xây dựng học vô tình gợi ý về việc liệu có thể sử dụng vi khuẩn để khiến bê tông tự phục hồi.

Ông đã mất tới ba năm để tìm ra câu trả lời, trong thời gian đó thách thức lớn nhất là tìm ra chính xác loại vi khuẩn vừa có khả năng phục hồi kết cấu vừa có thể tồn tại trong môi trường có tính kiềm cao và khô như bê tông trước khi được “kích hoạt” bởi nước thông qua những vết nứt. Sau đó, Jonkers đã tìm ra bacillus - loại vi khuẩn phát triển mạnh trong điều kiện kiềm cao và có khả năng tự sản xuất bào tử để có thể tồn tại trong nhiều thập kỉ mà không có thức ăn hay oxy.

Thử thách tiếp theo là không chỉ cần có các vi khuẩn hoạt động trong cấu trúc bê tông mà còn cần thêm vật liệu chủ yếu để tự sửa chữa cho bê tông và đó là đá vôi”, Jonkers giải thích.

Để sản suất ra đá vôi trực khuẩn cần có một chất kết nối có dạng giống thực phẩm như đường nhưng nó sẽ làm cho kết cấu bê tông trở nên mềm và ẩm ướt. Cuối cùng, sau các thử nghiệm Jonkers đã lựa chọn calcium lactate là một loại khoáng có trong các thực phẩm để kết hợp với vi khuẩn bacillus vào viên nang và trộn vào hỗn hợp bê tông ướt.

Khi cấu trúc bê tông xuất hiện vết nứt, nước thấm vào trong và làm tan viên nang, các vi khuẩn bắt đầu sinh sôi và ăn vào các chất lactate kết hợp với canxi ion cacbonat để tạo thành canxit (đá vôi) lấp đầy lên các vết nứt trên bề mặt bê tông.

Jonkers hy vọng nghiên cứu của ông có thể là sự khởi đầu cho việc xây dựng các tòa nhà sinh học. “Phát minh này là sự kết hợp giữa tự nhiên với các vật liệu xây dựng", ông nói. "Tự nhiên cung cấp cho chúng tôi nhiều khả năng có sẵn , trong trường hợp này, đó là các vi khuẩn và đá vôi trực khuẩn”.

Nếu chúng ta có thể thực hiện dự án này trong tương lai, nó chắc chắn sẽ mang đến nhiều ích lợi, và nó cũng sẽ là một ví dụ rất chân thực cho các công trình kết hợp giữa tự nhiên và bàn tay con người. "

(Sưu tầm)

Tham khảo: CNN