U svetu u kojem je infrastruktura sve starija, a troškovi održavanja rastu iz godine u godinu, naučnici su još jednom pokazali kako se odgovori na velike izazove često kriju u prirodi. Naime, tim istraživača sa Univerziteta Nebraska-Linkoln razvio je novu generaciju građevinskog materijala – pametni beton koji se sam popravlja zahvaljujući svetlosti, vlazi i mikroorganizmima.
Važno je napomenuti to da je ova inovacija još uvek u fazi laboratorijskog testiranja, ali predviđanja su takva da bi mogla iz temelja promeniti način na koji se gradi, održava i razume uloga materijala u savremenoj gradnji.
Rad koji govori o ovom fenomenu, objavljen je u renomiranom naučnom časopisu Materials Today Communications, gde se između ostalog navodi da je do ove inovacije došlo prilikom spoja biologije i građevinske tehnologije. Drugim rečima, ključ je u jedinstvenoj simbiozi bakterija i gljivica koje, kada se aktiviraju u pukotinama, proizvode materijal koji je sličan cementu i na taj način obnavljaju strukturu betona iznutra.
Od lišajeva do betona – Priroda kao uzor
Poznato je da su lišajevi jedni od najotpornijih organizama na planeti, upravo u tome je ležala i inspiracija za naučnike. Naime, lišajevi su fascinantne simbiotske zajednice koje su sačinjene od gljivica i cijanobakterija, te uspevaju da prežive u ekstremnim uslovima poput sušnih pustinja ili polarnog leda. Na toj otpornosti i efikasnoj organizaciji u složenom okruženju zasnovan je osnov za stvaranje betona koji se „leči“ samostalno.
Eksperimentalna formula koja je korišćena je kombinacija gljivice Trichoderma reesei sa cijanobakterijama kao što su Anabena inaequalis i Nostoc punctiforme. Ovi organizmi kada se integrišu u beton započinju regenerativni proces pri obezbeđivanju osnovnih uslova: svetlost, vazduh i vlaga. Drugim rečima, cijanobakterije kroz fotosintezu proizvode nutrijente, dok gljivice reaguju stvaranjem kalcijum-karbonata – jedinjenja koje zapravo zaptiva pukotine.
Možda Vas zanima:
Tehnologija koja bi mogla promeniti građevinsku industriju
Samozaceljujući beton nije novina, ali za razliku od prethodnih generacija koje su zahtevale dodatne hranljive materije i često bile ograničene vremenski i funkcionalno, nova tehnologija funkcioniše potpuno autonomno. Na osnovu sprovedenih istraživanja izveden je zaključak da beton može da izdrži sušne klimatske uslove i visoku pH vrednost koja je karakteristična za klasične cementne strukture. U kontrolisanim uslovima, ovakav beton pokazao je čak 80 % viši stepen zaceljenja u poređenju sa klasičnim bio-betonskim sistemima – i to bez nuspojava, poput oslobađanja amonijaka i drugih toksičnih gasova. Ova inovacija predstavlja potencijalni preokret za industriju građevinskih materijala, naročito u domenu izgradnje mostova, puteva i objekata visokog intenziteta upotrebe.
Prema poslednjim podacima istraživanja u Sjedinjenim Američkim Državama godišnje se potroši više desetina milijardi dolara upravo na sanaciju infrastrukture oštećene pukotinama u betonu.
Stoga, uvođenje ove tehnologije značajno bi smanjilo troškove održavanja, a i povećala bi se dugovečnost građevinskih objekata.
Šta bi ovakav materijal značio za naš region?
Ako posmatramo prilike na domaćem tržištu, gde je dominantna upotreba standardnog betona bez bilo kakvih funkcionalnih dodataka, pojava ovakve tehnologije deluje futuristički.
Ipak, kako raste svet o održivoj gradnji i racionalnijem korišćenju resursa, sve je više investitora i arhitekata u potrazi za inovativnim rešenjima koja će ponuditi dugoročnu isplativost.
S obzirom na to da se pukotine u betonskim elementima pojavljuju gotovo neminovno – bilo zbog promena temperature, naprezanja ili vlage – ugradnja materijala koji sam prepoznaje problem i rešava ga bez dodatne intervencije mogla bi značajno da utiče i na sigurnost i na estetiku objekata.
Zamislimo kako bi se ova tehnologija primenila u armiranobetonskim podovima poslovnih objekata, skladišta, garaža, pa čak i visokoopterećenih javnih prostora. Umesto redovnog saniranja pukotina ili zamene segmenata poda, objekat bi se održavao sam – u tišini, neprimetno, ali efikasno.
Građevinarstvo (i podovi) sa pogledom ka svemiru
U pomenutom istraživanju, pomenuta je i zanimljiva teza potencijalne primene ovog materijala u svemirskim uslovima. Kako ističe dr Jin, mali broj potrebnih resursa, energetska samoodrživost i otpornost na ekstremne uslove čine ovaj beton idealnim za upotrebu na Mesecu ili Marsu.
A ukoliko se tehnologija dodatno razvije, možemo očekivati da će upravo ovakvi materijali igrati ključnu ulogu u budućim misijama izgradnje van Zemlje.
Časopis „Podovi“ – Više od dekade u službi znanja i inovacija
Već punih 17 godina, časopis „Podovi“ prati najnovije trendove, tehnologije i inovacije u oblasti podnih obloga, građevinskih materijala i arhitektonskih rešenja. Kao jedini specijalizovani časopis koji se obraća istovremeno i arhitektama, investitorima, i izvođačima, i podopolagačima, „Podovi“ su postali nezaobilazan izvor informacija i inspiracije za sve profesionalce iz branše.
Zahvaljujući saradnji sa stručnjacima iz zemlje i inostranstva, kao i stalnom prisustvu na stručnim događajima i sajmovima, časopis aktivno učestvuje u oblikovanju regionalne industrije i promociji savremenih standarda u gradnji. Upravo zato nastavljamo da Vas informišemo o ključnim otkrićima koja bi mogla odrediti budućnost građevinarstva – kao što je slučaj sa ovim samoregenerativnim betonom.
Ako je budućnost u materijalima koji imitiraju prirodu i funkcionišu bez pomoći čoveka, onda se možda već nalazimo na pragu nove ere – one u kojoj će i beton, kao i živo tkivo, imati sposobnost samoizlečenja.
