29/05/2022

Cẩm Nang TT

Thông Tin Tổng Hợp

Kỳ lạ loại “bê tông sống” có khả năng tự vá lành vết nứt

Kỳ lạ loại "bê tông sống" có khả năng tự vá lành vết nứt

Các vết nứt nhỏ hình thành trong bê tông không phải là vấn đề đe dọa trực tiếp đến tính toàn vẹn của cấu trúc của tòa nhà. Nhưng việc thấm nước và các tác động làm mở rộng các vết nứt theo thời gian; có thể giảm đáng kể tính bền vững của bê tông. Ý tưởng của việc sử dụng bê tông tự phục hồi là can thiệp vào quá trình này khi vết nứt vẫn còn nhỏ; bịt kín vật liệu để ngăn chặn sự sụp đổ; giảm chi phí bảo trì tốn kém hoặc thay thế toàn bộ tòa nhà. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn thông tin rõ ràng hơn về vấn đề này.

Phát triển loại “bê tông sống” thân thiện với môi trường

Các nhà nghiên cứu phát triển một loại bê tông tự vá lành mới chứa enzyme có trong cơ thể người; giúp tuổi thọ công trình tăng thêm 20 – 80 năm. Những vết nứt nhỏ hình thành trên bê tông; không phải vấn đề đe dọa trực tiếp độ liền khối kết cấu của một công trình; nhưng nước thấm vào và vết nứt lan rộng theo thời gian có thể làm giảm đáng kể tính bền vững.

Ý tưởng sử dụng bê tông tự vá lành hướng tới can thiệp vào quá trình trên khi vết nứt vẫn còn nhỏ; bịt kín vật liệu để ngăn chặn nguy cơ sụp đổ; giảm chi phí bảo trì tốn kém; hoặc thay thế hoàn toàn công trình.

Phát triển loại "bê tông sống" thân thiện với môi trường

Các nhà khoa học tại Đại học Colorado Boulder vừa phát triển loại ‘bê tông sống’ thân thiện với môi trường bằng cách trộn cát; hydrogel và vi khuẩn với nhau. Với công thức kể trên, các nhà khoa học đã tạo ra loại vật liệu xây dựng có độ cứng không kém gì bê tông xi măng. Do có chứa bên trong lõi một vi khuẩn tảo nguyên thủy (tiến hóa lần đầu tiên trên Trái đất cách đây 3,5 tỷ năm; và hấp thụ năng lượng từ Mặt trời); mà loại vật liệu trên có thể tự vá lành những chỗ hư hại; và thải ít khí carbon hơn bê tông thông thường.

Những thông tin về việc nghiên cứu

Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Applied Materials Today; các nhà khoa học ở Viện bách khoa Worcester Polytechnic, Massachusetts, Mỹ; tìm ra giải pháp rẻ và hiệu quả hơn lấy ý tưởng từ cơ thể người, cụ thể là cách enzyme carbonic anhydrase (CA) ở hồng cầu nhanh chóng truyền CO2 từ tế bào vào mạch máu. “Chúng tôi xem xét bản chất để tìm hiểu điều gì thúc đẩy truyền CO2 nhanh nhất; và đó là enzyme CA”, Nima Rahbar, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

“Do các enzyme trong cơ thể phản ứng nhanh bất ngờ; chúng có thể trở thành cơ chế hiệu quả để vá lành và củng cố công trình bê tông”. Nhóm nghiên cứu thêm enzyme CA vào bột bê tông trước khi trộn và đổ vật liệu. Khi một vết nứt nhỏ hình thành ở bê tông, enzyme tương tác với CO2 trong không khí để tạo ra tinh thể canxi carbonate, mô phỏng đặc điểm của bê tông và nhanh chóng lấp đầy vết nứt.

Đánh giá về loại “bê tông sống” này

Thông qua thử nghiệm, các nhà khoa học chứng minh loại bê tông mới có thể tự vá lành vết nứt dài hàng milimet trong vòng 24 giờ. Nhóm nghiên cứu cho biết đây là cải tiến lớn so với một số công nghệ trước đây sử dụng vi khuẩn để vá lành, vốn tốn kém hơn và cần tới một tháng để khắc phục vết nứt nhỏ hơn nhiều.

"bê tông sống"

Dù lượng CO2 mà bê tông hấp thụ không đáng kể; tiềm năng môi trường thực sự của vật liệu nằm ở độ bền của nó. Rahbar dự đoán công nghệ tự vá lành này có thể tăng tuổi thọ công trình lên 20 – 80 năm; giảm bớt nhu cầu sản xuất và vận chuyển bê tông thay thế.

Kết luận

Để đảm bảo vi khuẩn sống sót, duy trì độ ẩm tương đối và nhiệt độ lưu trữ rất quan trọng. Sử dụng các điều kiện này như công tắc kiểm soát, nhóm nghiên cứu có thể quyết định thời điểm để vi khuẩn phát triển và thời điểm cho chúng nằm im để phục vụ xây dựng.

“Loại vật liệu này dọn đường cho những tòa nhà “sống” trong tương lai; có thể tự vá lành vết nứt và hút các chất độc hại trong không khí; qua đó cách mạng hóa ngành công nghiệp xây dựng”, tiến sĩ Srubar nhấn mạnh.

Xem thêm nhiều bài viết hay tại đây.