مصالح ساختمانی با قابلیت خودترمیم‌شوندگی ساخته شد

گروهی از پژوهشگران دانشگاه ایالتی مونتانا در ایالات متحده آمریکا موفق به تولید نوعی مصالح ساختمانی زیست‌فعال شده‌اند که ترکیبی از میسلیوم قارچی و سلول‌های باکتریایی است.

به گزارش تکناک، این ماده نوآورانه نه‌تنها قابلیت ترمیم خودکار دارد، بلکه برخلاف مواد بیولوژیکی مشابه، تا چندین هفته زنده و فعال باقی می‌ماند.

مصالح زیست‌فعال؛ گامی بزرگ به سوی معماری باززاینده

در حالی‌ که مواد سنتی ساختمانی مانند بتن نقش بزرگی در افزایش آلاینده‌های کربنی دارند (با سهم تقریبی ۸ درصد از کل انتشار جهانی دی‌اکسیدکربن)، این پژوهش جدید چشم‌انداز روشنی برای کاهش اثرات زیست‌محیطی ساخت‌وساز ترسیم می‌کند.

دکتر چلسی هوروان (Chelsea Heveran)، استادیار دانشگاه ایالتی مونتانا و نویسنده اصلی این تحقیق، می‌گوید: مصالح زیست‌فعال هنوز به اندازه‌ی کافی مقاوم نیستند که بتوانند در همه‌ی کاربردها جایگزین بتن شوند. اما ما و تیم‌های دیگر در حال کار روی بهبود ویژگی‌های آن‌ها هستیم تا بتوانیم در آینده از این مواد در مقیاس گسترده‌تر استفاده کنیم.

ماندگاری بالاتر، عملکردهای بیشتر

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های مصالح زیست‌فعال، طول عمر محدود آن‌هاست. اما دستاورد پژوهشگران آمریکایی این روند را تغییر داده است. طبق گفته‌ی هوروان، ماده تولیدی آن‌ها حداقل یک ماه عملکرد کامل دارد، که این ویژگی آن را برای استفاده در پروژه‌های واقعی ساخت‌وساز بسیار ارزشمند می‌کند.

هوروان در این‌باره گفت: این ویژگی بسیار هیجان‌انگیز است، چرا که به ما این امکان را می‌دهد تا از سلول‌ها برای انجام عملکردهای دیگر نیز استفاده کنیم.

قابلیت‌های شگفت‌انگیز مواد زیست‌فعال

پژوهشگران نشان دادند که سلول‌های باکتریایی فعال می‌توانند عملکردهایی چون ترمیم خودکار آسیب‌های ساختاری و تجزیه آلاینده‌های محیطی را انجام دهند. این به آن معناست که ماده جدید نه تنها مقاوم‌تر است، بلکه می‌تواند به پاک‌سازی محیط‌های ساخت‌وساز کمک کند و در جهت توسعه شهرهای هوشمند و سبز نقش ایفا کند.

استفاده از میسلیوم قارچی برای طراحی ساختارهای پیچیده

برای حل چالش پایداری ساختار، تیم تحقیقاتی از میسلیوم قارچ Neurospora crassa به‌عنوان یک داربست زیستی استفاده کردند. پیش‌تر از میسلیوم در بسته‌بندی‌ و عایق‌سازی استفاده شده بود، اما پژوهشگران این‌بار پا را فراتر گذاشتند.

هوروان در مورد نتایج آزمایش‌ها می‌گوید: ما متوجه شدیم داربست‌های قارچی برای کنترل ساختار داخلی ماده بسیار مناسب هستند. ما ساختارهای داخلی طراحی کردیم که شبیه به استخوان‌های قشری (Cortical Bone) بودند، اما در آینده می‌توانیم اشکال هندسی دیگری هم بسازیم.

چشم‌انداز آینده

اکنون پژوهشگران در حال کار روی افزایش طول عمر سلول‌های زنده و توسعه روش‌های تولید در مقیاس صنعتی هستند. هدف نهایی، جایگزینی تدریجی مصالح سنتی و پرکربن با این نوع مصالح زنده و پایدار است.