Bilim Adamları Kendi Çatlaklarını İyileştiren Bir Tür 'Canlı Beton' Geliştirdiler

Bu sorunu çözmenin bir yolu, kendi çatlaklarını doldurabilen beton geliştirmek olabilir ve yeni bir yöntem bu çare olabilir. Texas A&M Üniversitesi'nden makine mühendisi Congrui Grace Jin liderliğindeki bir ekip, sentetik likenlerin gücünü kullanarak kendini iyileştirebilen beton geliştirdi.

Araştırmacılar, bu betonun, bakteriler kullanılarak üretilen kendi kendini onaran “canlı” beton oluşturma yönündeki önceki girişimleri, tamamen kendi kendine sürdürülebilir olmasıyla geliştirdiğini söylüyor.

Jin, “Mikropların aracılık ettiği kendi kendini onaran beton, otuz yılı aşkın bir süredir kapsamlı bir şekilde araştırılıyor, ancak hala önemli bir sınırlamadan muzdarip: mevcut kendi kendini onaran yaklaşımların hiçbiri, onarım maddelerinin sürekli olarak üretilmesi için dışardan besin kaynağına ihtiyaç duyduğu için tamamen özerk değil” diye açıklıyor.

Örneğin, bakterileri kullanan yaklaşımlar, organizmaların hasarlı betonu onarmaya başlaması için insanların elle besin maddeleri püskürtmesini gerektirebilir. Nebraska-Lincoln Üniversitesi'nden Nisha Rokaya'nın ilk yazarı olduğu bir makalede, Jin ve meslektaşları bu yaklaşımı bir adım daha ileri götürüyor.

Likenler tek bir organizma değil, mantar ve siyanobakteri veya algler arasındaki simbiyotik bir ortaklık olan zorunlu mutualizmin örnekleridir. Araştırmacılar, atmosferden karbondioksit ve azotu sabitleyen siyanobakteriler ve iyonize kalsiyumu çeken ve yumurta kabuğu, deniz kabukları, mercan ve tebeşir gibi malzemeleri oluşturan büyük miktarda kalsiyum karbonatın çökelmesini teşvik eden filamentli bir mantar kullanarak özel bir liken tasarladılar.

Laboratuvar testlerinde, bu likenler büyük miktarda kalsiyum karbonat biriktirerek beton çatlaklarını iyileştirebildi, çatlakları birbirine yapıştırarak daha fazla yayılmasını önledi. Aslında bu, kimyasal reaksiyonlar kullanarak kalsiyum karbonat üreterek betonu onaran eski Roma'nın kendi kendini onaran betonundan çok da farklı değildir.

Bakteri yaklaşımlarından farklı olarak, liken beslenmeye ihtiyaç duymaz: sadece orada durur, işini yapar ve insanlar tarafından bakılmasına gerek yoktur. Daha fazla araştırılması gerekiyor – araştırmacılar bir sonraki adımda likenin önceden var olan çatlaklarla nasıl başa çıktığını görmek istiyorlar – ancak bu, insanlığın yaşam tarzı için hayati önem taşıyan bir malzemenin ömrünü uzatmanın bir yolunu sunabilir.

Araştırmacılar, “Sonuçlar, iki türün yeteneklerini aynı anda kullanarak ve dışsal besin kaynağı ihtiyacını ortadan kaldırarak, kendi kendini sürdürebilen beton onarımı için istikrarlı bir fototrofik-heterotrofik sistem oluşturma potansiyelini gösterdi” diye yazıyor.

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.