Samoléčivý beton hledá inspiraci v lidském těle. Drobné praskliny zahojí houba
Když spojíte speciální druh houby a beton, vznikne ekologické a levné řešení, jak opravit malé praskliny staveb a předejít nákladným opravám. Takzvaný samoléčivý beton představili vědci z Binghamtonské univerzity v New Yorku, kteří se pro svůj nápad inspirovali lidským tělem.
Klíčovou roli v novém betonu hraje houba s latinským názvem Trichoderma reesei. Spory této houby jsou i s živinami přimíchány do betonové směsi. Houba pak v betonu spí, ale jen do doby, než se objeví první mikroprasklina.
S ní se totiž k houbě dostane kyslík a voda. Trichoderma reesei pak začne klíčit a produkovat uhličitan vápenatý, který malé prasklinky zacelí a houba opět upadne do klidového stádia, a tak pořád dokola.
Koncept samohojícího se betonu ale není úplně nový, vědci už dříve představili beton, kde praskliny hojí nikoli houby, ale bakterie. Na tomto řešení pracují v současnosti i čeští odborníci a i oni se, jako jejich zahraniční kolegové, potýkají s mnohými problémy.
„Neumíme pořádně ochránit bakterie v prvotním stádiu hydratace betonu. My umíme aplikovat bakterie s živným roztokem a dalšími potřebnými látkami na povrch, takže oprava povrchů betonových konstrukcí není problém, ale kdybychom si to představovali v reálu, in situ, že bychom třeba do betonových základů dali bakterie se vším, co potřebují, tak tento fenomén ještě není pořádně vyzkoumán a jsou tam nějaké problémy,“ popisuje Českému rozhlasu Plus odborná asistentka z katedry pozemních staveb Fakulty stavení ČVUT Pavla Ryparová.
Přežití v mikrokapslích
Mikroorganismům, ať už sporám hub nebo bakteriím, umožňují přežít v betonu takzvané mikrokapsle. V betonu ale samozřejmě nedokáže přežít každý organismus. Většině z nich totiž dělá problém vysoké PH betonu, které dosahuje až 12 stupňů. Na vybrané organismy, které jsou odolné vůči takovému prostředí, pak ale čekají další nástrahy.
„Ve chvíli, kdy hydratují a vznikají hydratační produkty v betonu, tak je tam velká objemová změna a většina bakterií, ať už jsou ve sporách, nebo v mikrokapslích, je rozdrcena. Takže v tuto chvíli potřebujeme vyřešit, jak dát bakterie do mikrokapslí, kde by měly živiny a všechny potřebné věci, a přežily ty prvotní vysoké tlaky, které tam vznikají,“ popisuje Ryparová.
Železobeton slaví 150 let, vznikl v dílně francouzského zahradníka. Betonové květináče mu praskaly zimou
Číst článek
A stejné problémy řeší i američtí výzkumníci, kteří se teď zaměří na úpravy, které by houbě Trichoderma reesei pomohly přežít v drsném prostředí betonu.
Právě okem neviditelné praskliny jsou nejzrádnější a jsou spouštěčem větších a závažnějších problémů. Mikrotrhliny se vlivem vnějšího prostředí zvětšují a bez včasné a správné péče mohou zasáhnout například kovové výztuže staveb. K těm se poté dostane voda, kyslík a oxid uhličitý a konstrukce začne korodovat, což může způsobit obrovské problémy s celou infrastrukturou.
Následná celková oprava je pak velice náročná a především finančně nákladná. Podle vědců by se samohojící beton mohl uplatnit například v jaderných elektrárnách, které beton používají pro odstínění záření a kde jeho poničení představuje velké riziko.
Vedoucí výzkumu, Congrui Jinovou, vždy fascinovala zázračná schopnost těla hojit nejrůznější poranění, od modřin a škrábanců, po řezné rány a zlomeniny. A tak si řekla, zda by podobnou schopnost nemohl mít i beton. Jak už jsme ale naznačili, teprve další výzkum ukáže, zda se samoléčivý beton skutečně stane součástí staveb budoucnosti.
