Når du bryder benet, strikker det til sidst igen sammen. Osteoblastceller producerer mineraler, der skaber strukturen i ny knogle, der vender fragmenter tilbage til en helhed.
Hvorfor, tænkte mikrobiolog Henk Jonkers, kan bygninger ikke gøre det samme?
Inspireret af den menneskelige krop skabte Jonkers, der arbejder på Delft University of Technology i Holland, selvhelende beton. Han indlejrer betonen med kapsler af kalkstenproducerende bakterier, enten Bacillus pseudofirmus eller Sporosarcina pasteurii, sammen med calciumlactat . Når betonen revner, udløser luft og fugt bakterierne til at begynde at knaske på calciumlactatet. De omdanner calciumlactat til kalsit, en ingrediens i kalksten, og forsegler således revnerne.
Denne innovation kunne løse et langvarigt problem med beton, verdens mest almindelige byggemateriale. Beton udvikler ofte mikrobryd under konstruktionsprocessen, forklarer Jonkers. Disse små revner påvirker ikke øjeblikket bygningens strukturelle integritet, men de kan føre til lækageproblemer. Lækage kan til sidst korrodere betonens stålarmeringer, hvilket i sidste ende kan forårsage et sammenbrud. Med den selvhelende teknologi kan revner straks forsegles, hvilket afskaffes fremtidig lækage og dyre skader ned ad vejen. Bakterien kan ligge i dvale så længe som 200 år, langt ud over levetiden for de fleste moderne bygninger.
Jonkers har været i gang med at afprøve den selvhelende beton på en livredningsstation, der af natur er tilbøjelig til vind- og vandskade. Strukturen har forblevet vandtæt siden 2011, siger han. Opfindelsen har også for nylig fået Jonkers en nominering til en europæisk opfinderpræmie, hvor vindere blev annonceret ved en ceremoni den 11. juni i Paris.
I år vil teknologien ramme markedet for første gang. Det kommer som tre separate produkter: selvhelende beton, en reparationsmørtel og et flydende reparationsmedium. Desværre er omkostningerne ved teknologien stadig ret høje, ca. € 30-40 (ca. $ 33-44) pr. Kvadratmeter. Dette betyder, at det oprindeligt kun er levedygtigt for projekter, hvor lækage og korrosion er særlig problematisk, såsom underjordiske og undervandsstrukturer. Prisen på det calciumlaktat, der er nødvendigt for bakterierne til at producere kalsit, er en del af problemet, men Jonkers og hans team arbejder på at skabe et billigere sukkerbaseret alternativ. Og når efterspørgslen efter beton stiger, bør prisen falde.
Henk Jonkers, mikrobiolog ved Delft teknologiske universitet. (Delft teknologiske universitet) ”Vi er i øjeblikket i færd med at opskalere sin produktion, ” siger Jonkers. ”Vores forventning er, at vi kan levere helingsmidlet i store mængder [inden midten] af 2016.”
Andre typer selvreparerende beton er under udvikling i hele verden. I England har forskere ved University of Bath, Cardiff University og Cambridge udviklet et materiale, der ligner Jonkers ', der bruger bakterier til at udfylde sprækker, som de håber kunne bruges til at reparere veje og anden infrastruktur. De vurderer, at det kan reducere omkostningerne med op til 50 procent. MIT-forskere har arbejdet på et konkret helingssystem, der bruger sollys til at aktivere polymere mikrokapsler, som ville tilslutte revner. En ingeniør fra University of Michigan er kommet med en beton med mikrofiber, der bøjer i stedet for at bryde; hvis der forekommer små tårer, udvides materialet og forstærker sig med calciumcarbonat.
Victor Li, University of Michigan ingeniør, siger, at fordelen ved produkter som hans er, at de faktisk kan genvinde den oprindelige bæreevne på betonen i stedet for blot at udfylde hullerne med helende produkter.
”Jeg forventer, at selvhelbredende beton vil være i brug inden for de næste par år, ” siger han.
Betonproduktion tegner sig for enorme 5 procent af verdens kulstofemissioner, og den globale efterspørgsel efter beton er fordoblet i løbet af det sidste årti, stort set på grund af stigende urbanisering. Så enhver teknologi, der gør betongkonstruktioner længerevarende, har potentialet ikke kun til at skære ned på omkostningerne men reducere vores kulstofaftryk. Det ser ud til, at fremtiden for grøn bygning kan være grå.
