Biotechnologie entwickelt neuen Betontyp, der Risse selbst heilen kann

Die Kombination von Biotechnologie und Werkstofftechnik könnte bahnbrechende Durchbrüche hervorbringen.

Beton ist ein Produkt, das ständig rauen Umweltbedingungen ausgesetzt ist, was zur Entstehung von Rissen und Korrosionsgefahr führt. Daher erfordern Betonkonstruktionen eine ständige Wartung, die kostspielig und unpraktisch ist.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Beton über eine Selbstheilungskraft verfügt, wenn seine Zusammensetzung bestimmte Bakterienarten enthält.

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 eine bahnbrechende Lösung für dieses Problem gefunden, indem sie Endosporen verwenden, die in Hydrogel und einer schützenden Polymerhülle eingeschlossen sind.

Dank dessen gelang es ihnen, 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 doppelte Funktion: Sie verstärken den Beton und erzeugen einen Selbstheilungsmechanismus.

Diese Polymerfasern sind von einer Hydrogelschicht umgeben, in deren Inneren sich inaktive Bakterien – Endosporen – befinden, die unter rauen Bedingungen „schlafen“, sich aber wiederbeleben können, wenn die Umgebung günstig wird.

Biofaserbeton kann wie normaler Beton verwendet werden. Seine Besonderheit zeigt sich allerdings erst, wenn Risse auftreten.

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 und bilden Kalziumkarbonat – ein Bindemittel, das die Risse füllt.

BioFiber kann Risse innerhalb von nur 1–2 Tagen nach ihrem Auftreten selbst versiegeln. Den Forschern zufolge wird BioFiber-Beton die Anforderungen an die Gebäudeinstandhaltung vereinfachen und zudem die CO2-Emissionen bei der Betonproduktion reduzieren.

(laut Hightech)

Quelle: https://vietnamnet.vn/cong-nghe-sinh-hoc-tao-ra-loai-be-tong-moi-co-the-tu-va-cac-vet-nut-2218448.html