Beton ist ein Produkt, das ständig rauen Umweltbedingungen ausgesetzt ist, wodurch Rissbildung und Korrosionsgefahr entstehen können. Daher erfordern Betonkonstruktionen eine ständige Wartung, die kostspielig und unpraktisch ist.
Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Beton über eine Selbstheilungsfähigkeit verfügt, wenn seine Bestandteile bestimmte Bakterienarten enthalten.
Die größte Herausforderung besteht jedoch darin, einen Weg zu finden, die Bakterien langfristig am Leben zu erhalten, ohne die Betonstruktur zu beschädigen.
Wissenschaftler der Drexel University (USA) haben für dieses Problem eine bahnbrechende Lösung gefunden, indem sie Endosporen verwenden, die in ein Hydrogel und eine schützende Polymerhülle eingehüllt sind.
Dank dieser Technologie ist es ihnen gelungen, BioFiber-Beton zu erfinden, der die Fähigkeit besitzt, Risse nach ihrer Entstehung selbst zu reparieren.
Bei der Herstellung von BioFiber-Beton wird eine spezielle Polymerfaser verwendet. Diese Polymerfasern haben eine Doppelfunktion: Sie verstärken den Beton und erzeugen gleichzeitig einen Selbstheilungsmechanismus.
Diese Polymerfasern sind von einer Hydrogelschicht umgeben, in deren Inneren sich inaktive Bakterien – die Endosporen – befinden, die unter rauen Bedingungen „schlafen“ können, sich jedoch bei günstigen Umgebungsbedingungen erholen können.
Biofaserbeton kann wie normaler Beton verwendet werden. Die Besonderheit zeigt sich allerdings erst bei der Entstehung von Rissen.
Wenn Wasser durch die Risse sickert, löst sich die Hydrogelschicht auf und die ruhenden Bakterien werden geweckt. Die Bakterien beginnen, Kohlenstoff und Kalzium aus dem umgebenden Beton zu fressen, wodurch Kalziumkarbonat entsteht – ein Bindemittel, das die Risse füllt.
BioFiber kann Risse innerhalb von 1–2 Tagen nach ihrem Auftreten selbst versiegeln. Laut den Forschern wird BioFiber-Beton den Wartungsaufwand von Gebäuden vereinfachen und zudem die CO2-Emissionen bei der Betonproduktion reduzieren.
(laut Hightech)
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