Texas A&M Üniversitesi’nden makine mühendisi Congrui Grace Jin liderliğindeki bir ekip, bu soruna çığır açıcı bir çözüm getirdi. Araştırmacılar, çatlakları kendi kendine onarabilen bir beton türü geliştirdi. Üstelik bu yeni yöntem, daha önce denenen bakteri tabanlı “canlı beton” yaklaşımlarına göre çok daha sürdürülebilir.
Jin, “Mikroorganizma aracılı kendi kendini onaran beton, otuz yılı aşkın süredir araştırılıyor” diyor. Jin, “Ama bugüne kadar hiçbir yöntemin tam anlamıyla otonom olduğunu söyleyemeyiz; çünkü çoğu, mikroorganizmaların onarım maddesi üretmeye devam etmesi için dışarıdan besin sağlanmasına ihtiyaç duyuyor.” diye ekliyor.
Örneğin, bakterilerle geliştirilen beton sistemlerinde, insanların çatlaklara elle besin püskürtmesi gerekiyor ki bakteriler harekete geçip onarım başlatabilsin. Ancak Jin ve meslektaşları, Nebraska-Lincoln Üniversitesi’nden Nisha Rokaya’nın ilk yazarlığında yayımlanan makalelerinde, bu yaklaşımı bir adım öteye taşıyor.
Araştırmacılar, bakterilerin yerine liken kullanıyor. Likenler, bir tek organizmadan oluşmaz; mantar ile siyanobakteri veya algin simbiyotik (zorunlu ortaklık) ilişkisiyle kurduğu bir yaşam formudur. Ekip, atmosferden karbondioksit ve azot bağlayan siyanobakteriler ile kalsiyumu çeken ve büyük miktarlarda kalsiyum karbonat çökelmesi sağlayan ipliksi bir mantardan oluşan özel bir liken tasarladı.
Laboratuvar testlerinde bu likenler, beton çatlaklarını kalsiyum karbonat birikintileriyle doldurmayı başardı. Bu madde; yumurta kabuğu, deniz kabuğu, mercan ve tebeşirin yapıtaşı olarak biliniyor ve çatlakların genişlemesini önleyerek sağlam bir onarım sağlıyor. İlginç şekilde, bu yöntem antik Romalıların kalsiyum karbonat üretimi yoluyla kendini onaran betonlarına benzerlik gösteriyor.
Bakteri tabanlı yöntemlerden en büyük farkı ise likenlerin beslenmek için dışarıdan müdahaleye ihtiyaç duymaması. Likenler yalnızca kendi yaşam döngülerini sürdürerek var oluyor ve insan müdahalesine gerek kalmadan işlev görüyor. Araştırmacılar, bir sonraki aşamada likenin önceden oluşmuş çatlaklarla nasıl başa çıktığını incelemeyi planlıyor.
Eğer başarılı olursa, bu yöntem insanlığın yaşam biçiminin ayrılmaz parçası haline gelen betonun ömrünü uzatmak için güçlü bir araç sunabilir. Jin ve ekibi makalelerinde, “İki türün yeteneklerinden aynı anda yararlanarak ve dış besin ihtiyacını ortadan kaldırarak, kendi kendine yeten bir beton onarım sistemi oluşturmanın potansiyelini gösterdik” diye yazdı.
