Φιλικό προς το περιβάλλον «ζωντανό σκυρόδεμα» ικανό να αυτοθεραπεύεται

Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει αυτό που αποκαλούν ζωντανό σκυρόδεμα χρησιμοποιώντας άμμο, τζελ και βακτήρια.

Οι ερευνητές είπαν ότι αυτό το δομικό υλικό έχει δομική φέρουσα λειτουργία, είναι ικανό να αυτοθεραπεύεται και είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον από το σκυρόδεμα – το οποίο είναι το δεύτερο υλικό με τη μεγαλύτερη κατανάλωση στη Γη μετά το νερό.

Η ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Μπόλντερ πιστεύει ότι η εργασία τους ανοίγει το δρόμο για μελλοντικές κτιριακές κατασκευές που θα μπορούσαν να «θεραπεύσουν τις δικές τους ρωγμές, να απορροφήσουν επικίνδυνες τοξίνες από τον αέρα ή ακόμα και να λάμπουν κατόπιν εντολής».

Ο Wil Srubar, ο οποίος είναι επικεφαλής του Εργαστηρίου Ζωντανών Υλικών στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Boulder και είναι ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, δήλωσε:«Χρησιμοποιούμε ήδη βιολογικά υλικά στα κτίριά μας, όπως το ξύλο, αλλά αυτά τα υλικά δεν είναι πλέον ζωντανά.

"Ρωτάμε:Γιατί δεν μπορούμε να τους κρατήσουμε ζωντανούς και να αφήσουμε αυτή τη βιολογία να κάνει κάτι ωφέλιμο;"

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τα οικοδομικά υλικά:

• Έξυπνο υλικό από δόντια καλαμαριού μια πιθανή πλαστική εναλλακτική λύση
• Πώς κατασκευάζεται το κυρτό γυαλί;
• Εκτάσιμο μέταλλο τύπου Terminator που δημιουργήθηκε στο εργαστήριο

Για τα πειράματά της, η ομάδα εργάστηκε με κυανοβακτήρια - πράσινα μικρόβια που ζουν στο νερό και μπορούν να παρασκευάσουν τα δικά τους τρόφιμα.

Ενώ αυτά τα βακτήρια είναι αρκετά μικρά και συνήθως μονοκύτταρα, συχνά αναπτύσσονται σε αποικίες αρκετά μεγάλες για να τα βλέπουν.

Η ομάδα δημιούργησε ένα ικρίωμα χρησιμοποιώντας άμμο και υδρογέλη για να αναπτυχθούν τα βακτήρια.

Η υδρογέλη περιέχει υγρασία και θρεπτικά συστατικά που επιτρέπουν στα βακτήρια να αναπαράγονται και να μεταλλοποιούνται, μια διαδικασία παρόμοια με το σχηματισμό κοχυλιών στον ωκεανό.

Αυτά τα μικρόβια απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα και παράγουν ανθρακικό ασβέστιο, το κύριο συστατικό του τσιμέντου.

Ερωτήσεις και απαντήσεις αναγνωστών:Θα μπορούσαμε να εκτυπώσουμε 3D ένα σπίτι;

Ρωτήθηκε από:Megan Jackson, 9 ετών, Abergavenny

Γίνεται ήδη! Κλιμακωμένοι τρισδιάστατοι εκτυπωτές που χρησιμοποιούν σκυρόδεμα αντί για πλαστικό νήμα έχουν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή τμημάτων τοίχων εδώ και αρκετά χρόνια.

Και το 2016, η Huashang Tengda (μια κινεζική κατασκευαστική εταιρεία) εκτύπωσε τρισδιάστατα ένα ολόκληρο διώροφο σπίτι. Οι χαλύβδινες ράβδοι οπλισμού εξακολουθούσαν να τοποθετούνται με το χέρι, αλλά στη συνέχεια ένα ρομπότ εξώθησης σκυροδέματος τύπωσε τους τοίχους γύρω τους σε μόλις 45 ημέρες.

Διαβάστε περισσότερα:

• Θα ακούγεται καλό ένα τρισδιάστατο όργανο;
• Μπορεί να υπάρχουν υλικά σε άλλους πλανήτες που δεν έχουμε στη Γη;

Ο κ. Srubar είπε:"Είναι πολύ σαν να φτιάχνεις τραγανές λιχουδιές από ρύζι όπου σκληραίνεις το marshmallow προσθέτοντας μικρά κομμάτια σκληρών σωματιδίων."

Η ομάδα είπε ότι το τούβλο υδρογέλης-άμμου τους είναι επίσης ικανό να αναπαραχθεί, επιδεικνύοντας ικανότητες αυτοθεραπείας.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι χώρισαν ένα τούβλο που καλλιεργήθηκε στο εργαστήριο στη μέση ότι μεγάλωσε σε δύο ολόκληρα τούβλα με τη βοήθεια λίγης επιπλέον άμμου, υδρογέλης και θρεπτικών συστατικών.

Ο κ. Srubar είπε:"Αποδεικνύει πραγματικά την ικανότητα της εκθετικής κατασκευής υλικών."

Η έρευνα βρίσκεται ακόμα στα αρχικά της στάδια και η ομάδα είπε ότι χρειάζεται να γίνει περισσότερη δουλειά για να αντιμετωπιστούν ορισμένα από τα μειονεκτήματα.

Τα κυανοβακτήρια της ομάδας, για παράδειγμα, χρειάζονται συνθήκες υγρασίας για να επιβιώσουν, επομένως ο κ. Srubar και η ομάδα του εργάζονται για τη γενετική μηχανική των μικροβίων που είναι πιο ανθεκτικά στην ξήρανση, ώστε να παραμένουν ζωντανά και λειτουργικά.

Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό Matter .