Ludzkość bez końca buduje i naprawia. Beton stał się najpopularniejszym materiałem w tym procesie. Produkcja cementu i opartych na nim zapraw pochłania ogromne ilości zasobów kopalnych, co przyczynia się do 8% emisji gazów cieplarnianych rocznie. Samonaprawiające się konstrukcje betonowe pomogłyby zaoszczędzić na kosztach napraw, a także zmniejszyłyby szkodliwe emisje.
Grupa fizyków, chemików, biologów, materiałoznawców i inżynierów z Drexel University znalazła możliwe rozwiązanie tego problemu. Naukowcy od dawna wiedzą o bakteriach, które mineralizują węgiel pobrany z powietrza, zamieniając go w “kamień”. Jeśli kolonie takich bakterii zostaną umieszczone w betonowych pęknięciach, wypełnią je minerałami i zacementują krawędzie.
Naukowcy wybrali do tego zadania obiecujący szczep bakterii, Lysinibacillus sphaericus. Pozostawało pytanie, jak zachować bakterie i aktywować je tylko wtedy, gdy pojawią się pęknięcia. W tym celu zarodniki bakterii umieszczono w hydrożelu i pokryto polimerową powłoką. Rezultatem było najcieńsze polimerowe wzmocnienie, które samo w sobie nadało betonowi dodatkową wytrzymałość.
Jeśli pęknięcie wystąpiło w betonie ze wzmocnieniem polimerowym, gdy dotarło do włókna, ciśnienie wewnętrzne uwolniło hydrożel i zarodniki bakterii. Zarodniki przekształciły się w żywe bakterie, które żywiły się wapniem i absorbowały węgiel z powietrza, tworząc w zamian związki mineralne, takie jak węglan wapnia. Pęknięcie zagoiło się w tempie, które obiecuje zagojenie się podobnych ran w betonie w ciągu dnia lub dwóch.
Materiał opracowany przez naukowców nie nadaje się jeszcze do użytku komercyjnego, ponieważ wymaga jeszcze wiele pracy. Pomysł jest jednak całkiem wykonalny i może w końcu dojść do skutku. Bakterie można nawet zaszczepić w samych pęknięciach, bez wcześniejszego dodawania roztworu. Naprawa zostanie zredukowana do spaceru wzdłuż budynków z butelką aerozolu zamiast mieszanki, wiadrami zaprawy i tym podobnymi.