„Samoliečiaci betón“ spotrebuje CO2, aby vyplnil drobné praskliny
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 15. 6. 2021
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Betón má obrovskú uhlíkovú stopu, takže technológie, ktoré zvyšujú jeho výkon a umožňujú mu dlhšie vydržať, môžu mať pre životné prostredie zásadné výhody. To viedlo k vývoju takzvaného samoliečiteľného betónu, ktorý dokáže opraviť vlastné praskliny. Vedci teraz demonštrovali jeho vzrušujúcu novú formu, ktorá využíva enzým nájdený v ľudskej krvi.
Drobné trhliny, ktoré sa tvoria v betóne, nemusia predstavovať okamžitý problém pre štrukturálnu integritu stavby, ale keď sa do takejto trhliny dostane voda a roztrhne sa, môže to výrazne narušiť pevnosť betónu. Myšlienkou samoliečiaceho sa betónu je zasiahnuť do tohto procesu, kým sú trhliny stále malé, a utesniť materiál, aby sa zabránilo nielen katastrofickému poškodeniu, ale aj nákladnej údržbe alebo úplnej výmene konštrukcie.
Táto oblasť výskumu v priebehu rokov priniesla všetky druhy zaujímavých potenciálnych riešení. Boli vyvíjané verzie, ktoré obsahujú svoje vlastné liečivé prostriedky na báze kremičitanu sodného, také, ktoré obsahujú baktérie produkujúce špeciálne lepidlo na spojenie týchto trhlín, a ďalšie, ktoré vypĺňajú medzery hubami. Vedci z polytechnického inštitútu vo Worcesteri teraz sľubujú, že prišli na lacnejšie a ešte efektívnejšie riešenie.
Tím pritom hľadal inšpiráciu z ľudského tela, konkrétnejšie zo spôsobu, akým je enzým v červených krvinkách nazývaný karboanhydráza schopný rýchlo prenášať CO2 z buniek do krvi. Vedci použili enzým karboanhydráza a pridali ho do betónového prášku ešte predtým, ako sa materiál zmieša a naleje. Keď sa v betóne vytvorí malá trhlina, enzým interaguje s CO2 vo vzduchu a vznikajú kryštály uhličitanu vápenatého, ktoré napodobňujú vlastnosti betónu a trhlinu okamžite vyplnia.
Vedci prostredníctvom svojich testov preukázali, že ich upravený samoliečiaci betón dokáže do 24 hodín opraviť vlastné praskliny v milimetrovom meradle. Tím hovorí, že sa jedná o výrazné zlepšenie v porovnaní s niektorými predchádzajúcimi technológiami, ktoré využívali baktérie na samoliečenie, ktoré sú nákladnejšie a oprava ešte oveľa menších trhlín môže trvať až mesiac.
Aj keď je množstvo CO2, ktoré betón pohltí, pravdepodobne zanedbateľné, skutočný environmentálny potenciál materiálu spočíva v jeho potenciálnej životnosti. Vedci predpovedajú, že tento typ samoopravovacej technológie by mohol predĺžiť životnosť konštrukcie z 20 rokov na 80 rokov, čo znižuje potrebu výroby náhradného betónu v procese, ktorý má obrovský vplyv na životné prostredie.
Výskum bol publikovaný v magazíne Applied Materials Today.
