ก้าวไปได้อีก กับคอนกรีตที่ซ่อมแซมตัวเองได้ใน 24 ชม!

ปกติแล้วคอนกรีตทั่วไปจะมีปริมาณของ Carbon Footprint (ปริมาณรวมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ที่ปล่อยออกมาจากผลิตภัณฑ์) จำนวนมาก ดังนั้นหากมันได้รับการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง ก็อาจจะส่งผลให้เราสามารถนำไปใช้ได้อย่างไม่ต้องกังวลกับสิ่งแวดล้อม นี่อาจจะเป็นหนึ่งในแรงบันดาลใจที่นำไปสู่ผลงานวิจัยชิ้นล่าสุดกับการพัฒนาคอนกรีตที่สามารถซ่อมแซมรอยแตกเองได้

ธรรมชาติของคอนกรีตนั้นอาจจะเกิดรอยแตกเล็กๆ ขึ้นได้เป็นปกติ ซึ่งรอยแตกที่เกิดขึ้นอาจไม่เป็นปัญหาในทันทีต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างของการก่อสร้าง แต่เมื่อเวลาผ่านไป หากมีน้ำเข้าไปจนทำให้รอยแตกขยายออกไปมากขึ้น ก็อาจทำให้ความแข็งแรงของคอนกรีตลดลงอย่างมาก ดังนั้นจึงได้มีงานวิจัยชิ้นใหม่ที่นำเสนอทางออกของปัญหานี้ โดยทีมนักวิทยาศาสตร์จาก Worcester Polytechnic Institute ได้แรงบันดาลใจในการพัฒนาคอนกรีตตัวใหม่มาจาก “ร่างกายมนุษย์” โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากวิธีที่เอนไซม์ในเซลล์เม็ดเลือดแดงที่เรียกว่า Carbonic anhydrase (CA) สามารถถ่ายโอน CO2 จากเซลล์เข้าสู่กระแสเลือดได้อย่างรวดเร็ว นำมาใช้เป็นแรงบันดาลใจในการพัฒนาคอนกรีตตัวนี้ โดยเลียนแบบกระบวนการดังกล่าว เพื่อสร้างเป็นกลไกที่สามารถซ่อมแซมและเสริมสร้างโครงสร้างคอนกรีตได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ทีมวิจัยเริ่มจากการนำเอ็นไซม์ CA ไปใช้โดยเติมลงในผงคอนกรีตก่อนผสมวัสดุและเทลงไป และพบว่าเมื่อรอยแตกเล็ก ๆ ก่อตัวในคอนกรีต เอ็นไซม์จะทำปฏิกิริยากับ CO2 ในอากาศเพื่อผลิตผลึกแคลเซียมคาร์บอเนต ซึ่งเลียนแบบลักษณะของคอนกรีตและเติมรอยแตกขนาดมิลลิเมตรได้เองภายใน 24 ชั่วโมง โดยสรุปแล้วคอนกรีตอาจจะช่วยดูดซับปริมาณ CO2 ไปได้ไม่มากเท่าไหร่ แต่สิ่งที่โดดเด่นก็คือเรื่องของอายุขัยของมัน โดยทีมคาดการณ์ว่าเทคโนโลยีการรักษาตัวเองประเภทนี้ จะสามารถยืดอายุของโครงสร้างที่ใช้คอนกรีตนี้จาก 20 ปีเป็น 80 ปี ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการผลิตคอนกรีตทดแทนในกระบวนการที่ใช้คาร์บอนสูงลงได้มากเลยทีเดียว 

 

ขอบคุณข้อมูลจาก

newatlas