Phát triển thành công bê tông hấp thụ CO2 để tự vá vết nứt

Các nhà nghiên cứu phát triển một loại bê tông tự vá lành mới chứa enzyme có trong cơ thể người giúp tuổi thọ công trình tăng thêm 20 - 80 năm.

Những vết nứt nhỏ hình thành trên bê tông không phải vấn đề đe dọa trực tiếp độ liền khối kết cấu của một công trình, nhưng nước thấm vào và vết nứt lan rộng theo thời gian có thể làm giảm đáng kể tính bền vững. Ý tưởng sử dụng bê tông tự vá lành hướng tới can thiệp vào quá trình trên khi vết nứt vẫn còn nhỏ, bịt kín vật liệu để ngăn chặn nguy cơ sụp đổ, giảm chi phí bảo trì tốn kém hoặc thay thế hoàn toàn công trình.

Phát triển thành công bê tông hấp thụ CO2 để tự vá vết nứt
Mẫu vật bê tông tự vá lành. (Ảnh: Viện bách khoa Worcester Polytechnic).

Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Applied Materials Today, các nhà khoa học ở Viện bách khoa Worcester Polytechnic, Massachusetts, Mỹ, tìm ra giải pháp rẻ và hiệu quả hơn lấy ý tưởng từ cơ thể người, cụ thể là cách enzyme carbonic anhydrase (CA) ở hồng cầu nhanh chóng truyền CO2 từ tế bào vào mạch máu. "Chúng tôi xem xét bản chất để tìm hiểu điều gì thúc đẩy truyền CO2 nhanh nhất, và đó là enzyme CA", Nima Rahbar, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết. "Do các enzyme trong cơ thể phản ứng nhanh bất ngờ, chúng có thể trở thành cơ chế hiệu quả để vá lành và củng cố công trình bê tông".

Loading...

Nhóm nghiên cứu thêm enzyme CA vào bột bê tông trước khi trộn và đổ vật liệu. Khi một vết nứt nhỏ hình thành ở bê tông, enzyme tương tác với CO2 trong không khí để tạo ra tinh thể canxi carbonate, mô phỏng đặc điểm của bê tông và nhanh chóng lấp đầy vết nứt.

Thông qua thử nghiệm, các nhà khoa học chứng minh loại bê tông mới có thể tự vá lành vết nứt dài hàng milimet trong vòng 24 giờ. Nhóm nghiên cứu cho biết đây là cải tiến lớn so với một số công nghệ trước đây sử dụng vi khuẩn để vá lành, vốn tốn kém hơn và cần tới một tháng để khắc phục vết nứt nhỏ hơn nhiều.

Dù lượng CO2 mà bê tông hấp thụ không đáng kể, tiềm năng môi trường thực sự của vật liệu nằm ở độ bền của nó. Rahbar dự đoán công nghệ tự vá lành này có thể tăng tuổi thọ công trình lên 20 - 80 năm, giảm bớt nhu cầu sản xuất và vận chuyển bê tông thay thế.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Vật liệu mới không biến dạng ở mức nhiệt hơn 1.100 độ C

Vật liệu mới không biến dạng ở mức nhiệt hơn 1.100 độ C

Vật liệu từ scandium, nhôm, vonfram và oxy không thay đổi thể tích khi nhiệt độ dao động mạnh, có thể ứng dụng trong y học, hàng không vũ trụ.

Đăng ngày: 17/06/2021
Các kỹ sư Mỹ phát triển nam châm mạnh nhất thế giới

Các kỹ sư Mỹ phát triển nam châm mạnh nhất thế giới

Module đầu tiên của nam châm mạnh gấp 280.000 lần từ trường Trái Đất sắp được chuyển tới lò phản ứng ITER.

Đăng ngày: 17/06/2021
Nhà sáng chế trẻ người Nhật tự chế bếp nướng điện độc đáo, nướng thịt bằng chính việc chạy bộ

Nhà sáng chế trẻ người Nhật tự chế bếp nướng điện độc đáo, nướng thịt bằng chính việc chạy bộ

Sử dụng công năng tạo ra từ hoạt động thể dục, chiếc bếp nướng điện thú vị của nhà sáng chế trẻ người Nhật có thể giúp bạn nướng thịt bằng chính sức vận động của mình.

Đăng ngày: 16/06/2021
Elon Musk mở đường hầm chở khách bên dưới Las Vegas

Elon Musk mở đường hầm chở khách bên dưới Las Vegas

Công ty Boring Company của Elon Musk đưa vào hoạt động đường hầm ở độ sâu 12 m bên dưới những đường phố đông đúc của Las Vegas.

Đăng ngày: 15/06/2021
Giấc mơ xe hơi thực sự tự lái đang chết dần?

Giấc mơ xe hơi thực sự tự lái đang chết dần?

Một số chuyên gia nói rằng xe tự hành sẽ được hiện thực hoá trong một thế kỷ hoặc hơn, số khác tin rằng khả năng tự hành cấp 5 sẽ không bao giờ xảy ra.

Đăng ngày: 15/06/2021
Siêu kính hiển vi giúp quan sát những thứ con người chưa từng thấy

Siêu kính hiển vi giúp quan sát những thứ con người chưa từng thấy

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Queensland vừa sáng chế ra chiếc kính hiển vi lượng tử có khả năng quan sát những cấu trúc sinh học mà con người chưa bao giờ được chứng kiến.

Đăng ngày: 14/06/2021
Pin năng lượng mặt trời trong suốt có thể làm … cửa sổ nhà

Pin năng lượng mặt trời trong suốt có thể làm … cửa sổ nhà

Các nhà khoa học Mỹ và Trung Quốc tuyên bố đã phát triển thành công pin năng lượng mặt trời trong suốt hoạt động như tấm kính cường lực, có thể dùng làm cửa sổ các toà nhà.

Đăng ngày: 11/06/2021
Tiêu điểm
Khoa Học News