Beton ist ein Produkt, das ständig rauen Umweltbedingungen ausgesetzt ist, was zu Rissen und Korrosionsgefahr führt. Daher erfordern Betonkonstruktionen eine ständige Wartung, die kostspielig und unpraktisch ist.
Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Beton sich selbst heilen kann, 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 Art von Polymerfasern 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“ können, sich aber wiederbeleben können, wenn die Umgebung günstig wird.
Biofaserbeton kann wie herkömmlicher Beton verwendet werden. Seine Besonderheiten zeigen sich jedoch erst bei der Entstehung von Rissen.
Wenn Wasser durch die Risse sickert, löst sich das Hydrogel 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 ein bis zwei Tagen nach ihrem Auftreten selbst abdichten. Laut den Forschern wird BioFiber-Beton die Instandhaltung von Gebäuden vereinfachen und zudem die CO2-Emissionen bei der Betonproduktion reduzieren.
(laut Hightech)
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