Canlı beton icat edildi: Çatlakları kendi kendine onarıyor

ABD‘li araştırmacılar, kendi çatlaklarını insan derisinin kesikleri iyileştirdiği gibi onarabilecek ‘canlı’ bir beton geliştirdi. Bu çığır açan buluş, Texas A&M Üniversitesi’nden Dr. Congrui Grace Jin’in liderliğinde yürütülen bir araştırmayla yapıldı.

Beton, dünya çapında en yaygın kullanılan yapı malzemesi olmasına rağmen, kolayca çatlaması en büyük zaafı. Bu çatlaklar küçük bile olsa, zamanla su ve gazların içeri sızmasına neden olarak beton içindeki çelik donatıları paslandırıyor ve yapıların güvenliğini tehdit ediyor. Bu durum, köprü, bina ya da otoyol gibi yapılarda yıkımla sonuçlanabilecek ciddi tehlikeler yaratabiliyor.

YAPI SEKTÖRÜNDE CANLI DUVARLAR

Dr. Jin, bu soruna doğadan ilham alan yenilikçi bir çözüm geliştirdi. Yeni sistem, doğada kayalara ya da ağaçlara tutunarak yaşayan ve zor koşullarda bile hayatta kalabilen likenler, mantar ve alglerin simbiyotik (karşılıklı fayda sağlayan) birlikteliğinden ilhamla oluşturuldu.

Jin ve ekibi betonun içine yerleştirilebilecek sentetik bir liken sistemi tasarladı. Bu sistemde kullanılan siyanobakteriler (bir tür alg), havadaki karbonu ve güneş ışığını kullanarak besin üretiyor. Onlarla birlikte çalışan ipliksi mantarlar ise çatlakları dolduracak mineralleri oluşturuyor. En dikkat çekici yönü ise sistemin yalnızca hava, ışık ve suyla çalışabilmesi. Yani dışarıdan besin takviyesine ihtiyaç duymuyor.

SÜRDÜRÜLEBİLİR ÇÖZÜM

Dr. Jin, son 30 yıldır birçok araştırmacının mikrop temelli kendi kendini onaran betonlar üzerine çalıştığını ancak bugüne kadar hiçbir sistemin tam anlamıyla kendi başına çalışamadığını belirtiyor. Mevcut yöntemlerde, çatlak tespit edildikten sonra besin maddelerinin manuel olarak enjekte edilmesi gerekiyor ki bu da oldukça zahmetli ve pratik değil.

Yeni geliştirilen sistem ise tamamen otomatik çalışıyor. Yapay liken sistemi, beton içinde bile hayatta kalabiliyor ve mineraller üreterek çatlakları kendiliğinden kapatabiliyor. Laboratuvar testleri, bu mikroorganizmaların betonun zorlu ortamında da işlevlerini sürdürebildiğini ortaya koyuyor.

ETİK BOYUTU

Ancak Jin’in çalışması yalnızca mühendislikle sınırlı kalmıyor.

Texas A&M Üniversitesi’ndeki sosyal bilimler bölümlerinden akademisyenlerle iş birliği yaparak, yapı sektöründe canlı organizma kullanımının toplum üzerindeki etkilerini, etik ve hukuki boyutları da tartışılıyor.

UZAYDA DA KULLANILABİLİR

Kendi kendini onaran beton teknolojisi bakım maliyetlerini ciddi oranda azaltabilir, yapıların ömrünü uzatabilir ve en önemlisi can güvenliğini artırabilir.

Jin, bu sistemin gelecekte uzay altyapılarında bile kullanılabileceğini vurguluyor.