Kỳ lạ loại 'bê tông sống' có khả năng tự vá lành vết nứt và nhân đôi

Với công thức kể trên, các nhà khoa học đã tạo ra loại vật liệu xây dựng có độ cứng không kém gì bê tông xi măng. Do có chứa bên trong lõi một vi khuẩn tảo nguyên thủy (tiến hóa lần đầu tiên trên Trái đất cách đây 3,5 tỷ năm và hấp thụ năng lượng từ Mặt trời) mà loại vật liệu trên có thể tự vá lành những chỗ hư hại và thải ít khí carbon hơn bê tông thông thường.

Theo tiến sĩ Srubar, Trưởng Phòng thí nghiệm vật liệu sống ở Đại học Colorado Boulder, dù loài vi khuẩn tảo được sử dụng để tạo nên “bê tông sống” có kích thước khá nhỏ và đơn bào nhưng lại thường xuyên có xu hướng phát triển thành từng cụm đủ lớn để quan sát và rất lý tưởng để sản xuất vật liệu xây dựng.

Dựa vào những đặc điểm đó, nhóm nghiên cứu đã dùng cát và hydrogel để tạo ra một bộ giàn cho vi khuẩn phát triển. Hydrogel chứa hơi ẩm và dưỡng chất cho phép vi khuẩn sinh sản và khoáng hóa tương tự quá trình hình thành vỏ sò ở đại dương. Vi khuẩn hút khí carbon dioxide (CO2) trong không khí và tạo canxi carbonate, thành phần chính của xi măng.

Tiến sĩ Subar cho biết, xi măng (thành phần quan trọng tạo nên độ cứng của khối bê tông) là vật liệu xây dựng có lượng tiêu thụ nhiều thứ hai trên Trái đất sau nước. Chỉ riêng ngành sản xuất xi măng đã thải ra 6% tổng lượng CO2 trong khí quyển. Tuy nhiên, với phương pháp mới được phát triển, lượng khí thải CO2 vào khí quyển sẽ thấp hơn rất nhiều.

Sự đặc biệt của loại “bê tông sống” còn nằm ở chỗ chúng có khả năng tự nhân lên. Khi cắt đôi khối bê tông, vi khuẩn có thể phát triển thành hai khối bê tông hoàn chỉnh (chỉ cần thêm một ít cát, hydrogel và dưỡng chất). Thay vì sản xuất lần lượt từng khối bê tông nhỏ, nhóm của tiến sĩ Scrubar quan sát một khối bê tông mẹ có thể đẻ tới 8 khối bê tông con sau ba thế hệ.

Tiến sĩ Srubar cho biết, nghiên cứu của nhóm đang trong giai đoạn đầu và còn vài trở ngại cần khắc phục. Một trong những vấn đề lớn nhất là loại “bê tông sống” cần để khô hoàn toàn để đạt độ bền tối đa, nhưng điều này lại gây áp lực cho vi khuẩn và làm giảm khả năng sống sót của chúng.

Để đảm bảo vi khuẩn sống sót, duy trì độ ẩm tương đối và nhiệt độ lưu trữ rất quan trọng. Sử dụng các điều kiện này như công tắc kiểm soát, nhóm nghiên cứu có thể quyết định thời điểm để vi khuẩn phát triển và thời điểm cho chúng nằm im để phục vụ xây dựng.

“Loại vật liệu này dọn đường cho những tòa nhà “sống” trong tương lai, có thể tự vá lành vết nứt và hút các chất độc hại trong không khí, qua đó cách mạng hóa ngành công nghiệp xây dựng”, tiến sĩ Srubar nhấn mạnh.