คอนกรีตเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งทำให้เกิดรอยแตกร้าวและเสี่ยงต่อการกัดกร่อน ดังนั้นโครงสร้างคอนกรีตจึงต้องมีการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องซึ่งมีต้นทุนสูงและไม่เหมาะสม

งานวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าคอนกรีตสามารถซ่อมแซมตัวเองได้หากมีองค์ประกอบของแบคทีเรียบางชนิดอยู่ด้วย

อย่างไรก็ตาม ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือการหาวิธีที่จะรักษาแบคทีเรียให้มีชีวิตอยู่ได้ในระยะยาวโดยไม่ทำลายโครงสร้างคอนกรีต

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Drexel (สหรัฐอเมริกา) ได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาที่ก้าวล้ำสำหรับปัญหานี้ด้วยการใช้เอนโดสปอร์ที่หุ้มด้วยไฮโดรเจลและเปลือกโพลีเมอร์ป้องกัน

ด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงสามารถประดิษฐ์คอนกรีต BioFiber ที่มีคุณสมบัติปิดรอยร้าวได้เองหลังจากเกิดขึ้นได้สำเร็จ

ในการผลิตคอนกรีต BioFiber จะใช้เส้นใยโพลิเมอร์ชนิดพิเศษ เส้นใยโพลีเมอร์เหล่านี้มีหน้าที่ 2 ประการ คือ เพิ่มความแข็งแรงให้กับคอนกรีตและสร้างกลไกการรักษาตัวเอง

เส้นใยโพลีเมอร์เหล่านี้ถูกล้อมรอบด้วยชั้นไฮโดรเจล ซึ่งมีแบคทีเรียที่ไม่ทำงานอยู่ภายใน ซึ่งก็คือเอนโดสปอร์ ที่สามารถ "หลับใหล" ได้ในสภาวะที่รุนแรง แต่สามารถฟื้นคืนชีพได้เมื่อสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวย

คอนกรีตไบโอไฟเบอร์สามารถใช้งานได้เช่นเดียวกับคอนกรีตทั่วไป อย่างไรก็ตาม ลักษณะพิเศษของมันจะปรากฏชัดเจนเมื่อมีรอยแตกร้าวปรากฏขึ้น

เมื่อน้ำซึมผ่านรอยแตก ชั้นไฮโดรเจลก็จะละลายไป และแบคทีเรียที่หลับใหลอยู่ก็จะตื่นขึ้น แบคทีเรียจะเริ่มกินคาร์บอนและแคลเซียมจากคอนกรีตโดยรอบจนเกิดเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต ซึ่งเป็นสารยึดเกาะที่ทำหน้าที่อุดรอยแตก

BioFiber สามารถปิดรอยร้าวได้ด้วยตัวเองภายใน 1-2 วันหลังจากเกิดรอยแตกร้าว ตามที่นักวิจัยได้กล่าวไว้ คอนกรีต BioFiber จะทำให้การบำรุงรักษาอาคารง่ายขึ้น และยังช่วยลดการปล่อย CO2 จากการผลิตคอนกรีตอีกด้วย

(ตามข้อมูลของไฮเทค)