ألياف حيوية لإغلاق شقوق الخرسانة

سخّر فريق من علماء المواد والأحياء الدقيقة في جامعة دريكسيل الأمريكية، قوة البكتيريا، المستوحى من الأنسجة ذاتية الشفاء في جسم الإنسان لإنشاء ألياف حيوية «Bio Fiber» لمعالجة الشقوق بالخرسانة ما يسهم بإطالة عمرها.
ولدى «Bio Fiber» ثلاث وظائف أساسية: ذاتية الشفاء، وتمنع الشقوق من التوسع، وتبقى سليمة داخل الخرسانة عندما لا تكون هناك أي شقوق.
وأشار العلماء إلى أن المادة تحتوي على ثلاثة مكونات رئيسية: ألياف أساسية صلبة مصنوعة من بوليمر يسمى «كحول البولي فينيل»، وطبقة مسامية «هيدروجيل»، وقشرة خارجية تستجيب للتلف. عندما تصطدم الشقوق بالألياف الحيوية، تنكسر قشرتها الخارجية وتطلق البكتيريا في الشقوق، ما يبدأ عملية الشفاء الذاتي.
وأفادوا بأن الألياف الأساسية القوية بالمادة تعمل على سد الشقوق وتمنعها من النمو على نطاق أوسع أثناء عملية الشفاء، وتتكون طبقة الهيدروجيل المحيطة بالألياف الأساسية من سلاسل البوليمر على المستوى الجزيئي التي تجذب الماء، يمكن لبنيتها الإسفنجية أن تمتص وتحتفظ بكميات كبيرة من الماء، وأثناء عملية الإنتاج، نضيف الكالسيوم لمساعدة الهيدروجيل على التصلب.
ويتكون الهيدروجيل نفسه من بوليمر طبيعي موجود في الأعشاب البحرية يسمى الجينات، والذي يتمتع بخصائص خاصة تسمح له بحبس البكتيريا، الجينات ليست سامة، بل إنها آمنة للتطبيقات الطبية الحيوية مثل توصيل الأدوية وهندسة الأنسجة.