Bath Üniversitesi’nde geliştirilen akıllı beton, içerisindeki bakterilerle çatlaklarını kendi kendine onarıyor. İnşaat sektöründe milyarlarca sterlin tasarruf ve çevresel fayda vaat ediyor.
Birleşik Krallık’taki Bath Üniversitesi’nde geliştirilen yeni nesil beton, çatlaklarını kendi kendine onarma yeteneğiyle inşaat sektöründe devrim yaratma potansiyeli taşıyor. Profesör Kevin Paine liderliğindeki mühendislik ekibinin geliştirdiği bu akıllı malzeme, içerisine entegre edilen özel bakteriler sayesinde dış müdahaleye gerek kalmadan hasarı iyileştiriyor.
Bu teknoloji, dünya çapında en yaygın kullanılan yapı malzemesi olan betonun çatlama ve bozulma eğilimine yenilikçi bir çözüm sunuyor. Köprüler, barajlar ve yollar gibi altyapılardaki hasarların onarımı milyarlarca dolara mal olurken, bu durum aynı zamanda önemli bir karbon salımına neden oluyor.
Kendi kendini onaran betonun temelinde mikrobiyolojik olarak indüklenen kalsit çökelmesi (MICP) prensibi yatıyor. Bilim insanları, Bacillus gibi zorlu koşullara dayanıklı bakterileri, betonun yüksek alkali ortamında uyku modunda kalacak şekilde özel bir karışıma dahil etti. Beton çatladığında su ve oksijenin sızmasıyla uyanan bakteriler, besinleri tüketerek yan ürün olarak kireçtaşı (kalsiyum karbonat) üretiyor.
Üretilen kalsiyum karbonat, çatlağın iki yakası arasında köprü kurarak hasarı mühürlüyor. Bu doğal onarım süreci sonucunda sadece betonla uyumlu karbondioksit ve su açığa çıkıyor. Bu süreç, canlı dokuların hasarı onarmasına benzetiliyor.
Bakterilerin beton karıştırma işlemi sırasındaki yüksek pH ve mekanik parçalanmadan korunması için mikro kapsülleme yöntemi kullanıldı. Bakteri sporları ve besinler, ‘perlit’ adı verilen hafif agregaların içine hapsedildi. Bu kapsüller, sodyum silikat ve uçucu kül ile kaplanarak korumaya alındı.
Bu koruma sayesinde bakteriler beton karma işlemi sırasında uyanmıyor veya ölmeden kalıyor. Sporlar, yalnızca beton çatladığında ve perlit boncukları fiziksel olarak kırıldığında suyla temas ederek çimlenmeye başlıyor.
Geliştirilen bakteri katkılı beton, Galler’deki bir otoyol projesinde gerçek dünya testlerine tabi tutuldu. 36. günün sonunda kasıtlı olarak 0.1 mm genişliğinde çatlatılan beton panellere su uygulandı ve bakteriler tetiklendi. İlerleyen haftalarda yapılan optik mikroskop incelemelerinde, çatlak içinde görünür mineral çökeltileri oluştuğu ve çatlağın kısmen kapandığı gözlemlendi.
Testler ayrıca, bakteri ve besin kapsüllerinin betonun temel mekanik mukavemetini veya sertleşme sürecini olumsuz etkilemediğini de kanıtladı. Bu teknoloji, inşaat endüstrisi için yıllık yaklaşık 40 milyar sterlinlik altyapı onarım harcamalarında önemli bir ekonomik getiri sağlayabilir.
Çimento bazlı karbondioksit emisyonlarının artması beklenirken, binaların ömrünü uzatan bu teknoloji çevre için de büyük önem taşıyor. Gelecekte köprülerin zamanla güçlendiği, yolların kendi çatlaklarını yamadığı ve binaların hasar durumunda kendi kendini iyileştirdiği bir altyapı dünyası mümkün görünüyor.
Yorum Yap