Quân đội Mỹ đang nghiên cứu sử dụng vi sinh vật kết hợp với vật liệu xây dựng như bê tông để tạo ra các cấu trúc tự phục hồi.
Những tòa nhà có thể “tự chữa lành” trước khi vết nứt lan rộng hay đường băng bê tông lấp đầy hố bom để máy bay tiếp tục cất cánh đang được quân đội Mỹ nghiên cứu và sản xuất.
Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng (DARPA), một bộ phận của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, đang thực hiện dự án sản xuất bê tông tự phục hồi để sử dụng trong các cơ sở quân sự.
Trong văn học và phim ảnh, bê tông thường được miêu tả là phản đề của cuộc sống. Tuy nhiên, dự án “Chương trình cải tạo nhà bê tông” – BRACE thực tế đã kết hợp các sinh vật sinh học để tạo ra hệ thống mạch máu bên trong bê tông.
Dự án BRACE dự kiến kéo dài 4,5 năm, có sự tham gia của nhiều phòng thí nghiệm và nhà thầu quân sự với các cách tiếp cận khác nhau để phát triển sản xuất công nghệ.
Hệ thống tuần hoàn này có thể chữa lành các vết nứt từ bên trong trước khi chúng chạm tới bề mặt của một công trình, cho phép bê tông “chữa lành” giống như các sinh vật sống. Nó cũng có thể được sử dụng để chẩn đoán tại sao bê tông lại xuống cấp.
“ Giả thuyết trọng tâm của BRACE là bê tông có thể có khả năng tự sửa chữa thường thấy ở các sinh vật sống, lấy cảm hứng từ hệ thống mạch máu của con người và mạng lưới nấm sợi rộng lớn có thể lan rộng trên các khu vực rộng lớn tương tự như các tòa nhà ”, DARPA cho biết trong một báo chí. phát hành, “những hệ thống như vậy có thể cung cấp một mạng lưới vận chuyển chữa lành bên trong vật liệu để sửa chữa các vết bẩn. nứt trước khi chúng chạm tới bề mặt và gây hư hỏng.”
Các nhà khoa học sẽ thử nghiệm một số phương pháp sinh học lấy cảm hứng từ nấm và vi khuẩn, Matthew Pava, giám đốc chương trình tại Văn phòng Công nghệ sinh học của DARPA, nói với Popular Mechanics. Ngoài ra, các phương pháp dựa trên enzyme và vật liệu gốm cũng đã được xem xét. Mục tiêu cuối cùng là đưa BRACE “vào các vết nứt và khoảng trống của bê tông cũ để bắt đầu sửa chữa, sau đó duy trì sự hiện diện để hàn gắn các vết nứt bổ sung xuất hiện theo thời gian”.
Bê tông là một môi trường sinh học đầy thách thức. Pava cho biết, nó có tính kiềm cao “giống như chất tẩy rửa cống”, và có rất ít hợp chất hữu cơ, chẳng hạn như protein, để duy trì sự sống. Mặt khác, bê tông cũng có hệ vi sinh vật độc đáo riêng.
DARPA cho biết, dù vẫn còn quá sớm để khẳng định loại bê tông mới có thể sử dụng ở vùng chiến sự hay không, nhưng về mặt chiến lược, DARPA cho biết, các công trình lớn như hầm chứa tên lửa, cầu, tàu hải quân hay đường chiến thuật sẽ được áp dụng công nghệ mới.
Dự án BRACE dự kiến sẽ kéo dài 4,5 năm, với sự tham gia của nhiều phòng thí nghiệm và nhà thầu quân sự với các cách tiếp cận khác nhau để phát triển công nghệ sản xuất bê tông mới .
- Câu chuyện bê tông – vua vật liệu xây dựng
- Phát triển bê tông trộn mới từ rác thải nhiệt điện
- Chống xói mòn bằng thảm bê tông tự chèn lưới
