A modern építőipar egyik legfontosabb anyaga a beton, mely rendkívüli sokoldalúságának és tartósságának köszönhetően nélkülözhetetlenné vált a mindennapjainkban. Azonban még a legszilárdabb szerkezeteknek is megvannak a maguk gyengeségei, és a beton esetében ez a törékenység. A repedések megjelenése nemcsak esztétikai problémát jelent, hanem komolyan veszélyeztetheti az építmények statikai integritását is. Egy friss, áttörő tanulmány azonban forradalmi megoldást kínál erre a régóta fennálló kihívásra: egy új típusú, öngyógyító betont, mely a szintetikus zuzmók erejét használja fel.
A Texas A&M University kutatói, Congrui Grace Jin vezetésével, egyedülálló módon közelítették meg a problémát. Korábban már próbálkoztak hasonló „élő” betonok fejlesztésével, főleg baktériumok bevonásával, de ezek a rendszerek sosem voltak teljesen önellátóak. A baktériumok alkalmazásakor külső tápanyagellátásra volt szükség, és a sérült részek javításához manuálisan kellett permetezni a mikroorganizmusokat, ami korlátozta a technológia gyakorlati alkalmazhatóságát. Ezzel szemben a zuzmó alapú megoldás fenntarthatóbbnak és hatékonyabbnak bizonyul.
A kutatók a zuzmók egyedi képességeit használták ki. A zuzmók valójában nem egyetlen élőlények, hanem a cianobaktériumok vagy zöldmoszatok és tömlősgombák szimbiózisából felépülő, rendkívül ellenálló organizmusok. A kifejezetten erre a célra tervezett szintetikus zuzmóban olyan cianobaktériumok találhatók, amelyek képesek megkötni a légkörből a szén-dioxidot és a nitrogént. Ezenkívül egy speciális gombafaj is részét képezi a rendszernek, amely vonzza az ionizált kalciumot, és elősegíti a kalcium-karbonát kicsapódását. Ez a vegyület az, ami alapvetően felelős a repedések regenerálásáért és a beton szerkezetének helyreállításáért.
A laboratóriumi tesztek során a szintetikus zuzmó rendkívül hatékonynak bizonyult a repedések kijavításában. Nagy mennyiségű kalcium-karbonát lerakására volt képes, ami nemcsak a meglévő sérüléseket orvosolta, hanem aktívan megakadályozta azok továbbterjedését is. Ez a megközelítés bizonyos szempontból hasonlít az ókori rómaiak által használt öngyógyító betonhoz, mely szintén kémiai reakciók útján hozta létre ezt az értékes vegyületet. A modern tudomány azonban a természetes szimbiózis kihasználásával lépett egy szinttel tovább.
A zuzmó alapú technológia legnagyobb előnye a baktériumokkal szemben, hogy nem igényel külső táplálást. Ezáltal sokkal önfenntartóbb és alkalmazkodóbb, ami jelentősen növeli a jövőbeni gyakorlati felhasználás esélyeit. Fontos azonban hangsúlyozni, hogy ez a technológia még viszonylag gyerekcipőben jár. Ahhoz, hogy széles körben elterjedjen és az építőiparban is alkalmazhatóvá váljon, még számos kísérletre és további fejlesztésre lesz szükség. Azonban az eddigi eredmények rendkívül ígéretesek, és új távlatokat nyithatnak a tartósabb és fenntarthatóbb építőanyagok fejlesztésében.
Busà Photography / Getty Images
