Beton s technologií BioFiber. Kredit: Drexel University.

Ač je to k nevíře, beton, který se používal už ve starověku, je stále nejčastějším stavebním materiálem, byť se recepty mohou lišit. Jeho síla je v jednoduchosti spojené s odolností. Beton, tedy moderní beton by vydržel velmi dlouho, pokud by ovšem nebyl vystaven vnějším vlivům, především počasí. Betonové stavby v reálném světě ale pochopitelně čelí reálným podmínkám a ty se s nimi moc nepárají. Beton postupně praská a drolí se.

Amir Yaghoob Farnam. Kredit: Drexel University.

Proto beton potřebuje neustálou údržbu. Ta ovšem není zrovna jednoduchá, levná ani vstřícná k životnímu prostředí. Materiáloví vědci se snaží rozmanitými postupy zajistit, aby beton déle vydržel. Pozoruhodný nápad měli na americké Drexel University ve Filadelfii. Vyvinuli samoopravný beton, který je do jisté míry živý.

Tento beton obsahuje polymerová vlákna BioFiber, které beton samy o sobě zpevňují a zároveň nesou samoopravnou technologii. Jsou totiž potažené vrstvou hydrogelu, který obsahuje endospory bakterií. Hydrogel je ještě chráněný tenkým polymerovým filmem. Endospory jen tak sedí a čekají na příležitost.

Logo. Kredit: Drexel University.

Ta přijde, když v blízkosti hydrogelu s endosporami vznikne v betonu prasklina. Do praskliny pronikne vlhkost, hydrogel nabobtná, endospory se vzbudí, přemění se na bakterie a ty budou pojídat uhlík a vápník z betonu, čímž vytvoří uhličitan vápenatý, který vyspraví dotyčnou prasklinu.

Jak uvádí vedoucí výzkumného týmu Amir Farnam, jde o pozoruhodný vývoj, kdy se ze staveb stávají „živé“ objekty, kterým jsou vlastní některé funkce živých organismů. Vlákna BioFiber podle Farnama vlastně napodobují opravování živé tkáně látkami a buňkami, které jsou obsažené v krvi. V případě samoopravného betonu se „poranění“ hojí různou dobu podle podmínek, ale obvykle to netrvá déle než jeden dva dny.

Podobné pokusy s bakteriemi v betonu se objevily již dříve. Obvykle se ale potýkaly s tím, jak zajistit, aby mikroby v betonu vydržely delší dobu v použitelném stavu. Technologie BioFiber to elegantně řeší endosporami, které mohou čekat v dormantním stavu velmi dlouho. Pokud se samoopravný beton prosadí, mělo by to přinést úspory v údržbě betonových staveb, a také méně emisí uhlíku.

Video: Drexel University professor explains how I-95 collapse in Philadelphia could have happened

Literatura

New Atlas 20. 11. 2023.

Construction and Building Materials 408 133765.