생명공학, 균열을 스스로 치유할 수 있는 새로운 유형의 콘크리트를 만들어내다

생명공학과 재료공학을 결합하면 획기적인 혁신이 이루어질 수 있습니다.

콘크리트는 끊임없이 혹독한 환경 조건에 노출되는 제품이기 때문에 균열이 생기고 부식될 위험이 있습니다. 그러므로 콘크리트 구조물은 지속적인 유지관리가 필요한데, 비용이 많이 들고 비실용적이다.

이전 연구에 따르면 콘크리트에 특정 유형의 박테리아가 포함되어 있으면 콘크리트가 스스로 치유될 수 있는 것으로 나타났습니다.

그러나 가장 큰 과제는 콘크리트 구조물을 손상시키지 않고 박테리아를 장기간 살아있게 하는 방법을 찾는 것입니다.

드렉셀 대학(미국)의 과학자들은 하이드로젤과 보호용 폴리머 껍질로 둘러싸인 내생포자를 사용하여 이 문제에 대한 획기적인 해결책을 발견했습니다.

그 덕분에 그들은 균열이 생긴 후에도 스스로 패치할 수 있는 기능을 갖춘 바이오파이버 콘크리트를 성공적으로 발명했습니다.

바이오파이버 콘크리트를 생산할 때는 특수 폴리머 섬유가 사용됩니다. 이러한 폴리머 섬유는 두 가지 기능을 합니다. 즉, 콘크리트를 강화하고 자체 치유 메커니즘을 만드는 것입니다.

이러한 폴리머 섬유는 하이드로젤 층으로 둘러싸여 있으며, 그 내부에는 비활성 박테리아인 내생포자가 있는데, 이 내생포자는 혹독한 환경에서는 '잠을 잘' 수 있지만, 환경이 좋아지면 부활할 수 있습니다.

바이오섬유 콘크리트는 일반 콘크리트와 마찬가지로 사용할 수 있습니다. 그러나 그 특이성은 균열이 생겼을 때만 드러납니다.

물이 틈새로 스며들면 하이드로겔 층이 녹고 잠자던 박테리아가 깨어납니다. 박테리아는 주변 콘크리트에서 탄소와 칼슘을 먹어서 탄산칼슘을 형성합니다. 탄산칼슘은 결합제로 작용하여 균열을 채웁니다.

BioFiber는 균열이 생긴 후 단 1~2일 만에 자체적으로 균열을 메울 수 있습니다. 연구자들에 따르면, 바이오파이버 콘크리트는 건물 유지 관리 요건을 단순화하고 콘크리트 생산으로 인한 CO2 배출량도 줄일 수 있다고 합니다.

(하이테크에 따르면)

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