वैज्ञानिक शेवटी ‘लिव्हिंग’ कॉंक्रिट बनवू शकतात जे स्वतःच्या क्रॅकचे निराकरण करतात

इमारती आणि पुलांमधील कंक्रीट त्वचेवर जखमेच्या उपचारांप्रमाणेच बरे होऊ शकते तर काय करावे? डॉ. कॉंगुई ग्रेस जिन यांच्या नवीन संशोधनामागील ही कल्पना आहे, ज्यांचा अलीकडील अभ्यास सूक्ष्मदर्शी शक्तीने, स्वत: ची उपचार करणारी कंक्रीट प्रणाली शोधतो. आपल्या दैनंदिन जीवनात कंक्रीट सर्वत्र आहे – इमारतींपासून ते रस्त्यांपर्यंत – परंतु ते वेळ आणि तणावाने क्रॅक होण्याकडे झुकत आहे. या क्रॅक, अगदी लहान, देखील पाणी आणि हवा आत जाऊ शकतात, शेवटी गंज आणि आत लपलेल्या स्टीलला कमकुवत होऊ शकतात. हे निश्चित करणे धोकादायक आणि महाग आहे, विशेषत: पुल आणि महामार्गांवर.

बर्‍याच वर्षांपासून, वैज्ञानिकांनी या क्रॅक आपोआप दुरुस्त करण्यासाठी बॅक्टेरियाचा वापर करण्याचा प्रयत्न केला आहे. परंतु यापैकी बहुतेक पद्धतींना जीवाणू कार्यरत ठेवण्यासाठी पोषक तत्वांचा बाह्य पुरवठा आवश्यक आहे. जिन यांनी या मोठ्या अडथळ्याचे सांगितले की, “मायक्रोब-मध्यस्थी सेल्फ-हेलिंग कॉंक्रिटची तीन दशकांहून अधिक काळ विस्तृतपणे तपासणी केली जात आहे, परंतु तरीही त्यास एका महत्त्वपूर्ण मर्यादेपासून ग्रस्त आहे-सध्याच्या स्वयं-उपचार हा दृष्टिकोन पूर्णपणे स्वायत्त आहे कारण त्यांना उपचारांची सतत दुरुस्ती सामग्री तयार करण्यासाठी पोषक घटकांचा बाह्य पुरवठा आवश्यक आहे.”

तिचा सोल्यूशन लिचेन्स पुन्हा तयार करून निसर्गाचा संकेत घेते, जे बुरशी आणि सायनोबॅक्टेरियापासून बनविलेले साधे जीव आहेत जे हवा, सूर्यप्रकाश आणि पाण्याशिवाय काहीच टिकून राहतात. जिनच्या कार्यसंघाने डायझोट्रोफिक सायनोबॅक्टेरिया वापरून एक कृत्रिम आवृत्ती डिझाइन केली, जे हवेपासून कार्बन डाय ऑक्साईड आणि नायट्रोजन शोषून घेते आणि फिलामेंटस बुरशी, जे कॅल्शियम आयन एकत्रित करण्यात आणि कॅल्शियम कार्बोनेट (कोको) बनवण्यास मदत करते, जे काँक्रीट क्रॅक भरू शकते.

त्यांनी तीन मायक्रोब जोड्यांची चाचणी केली: ट्रायकोडर्मा रीसीसह अनाबाइना इनाक्वालिस, टी. रीसी एनओस्टोक पंक्टिफॉर्मसह आणि टी. रीसी दोन्ही ए. इनाक्वालिस आणि एन. पंक्टिफॉर्म. सर्व तीन जोड्या एका लॅब सेटअपमध्ये चांगली वाढली ज्यात केवळ हवा आणि हलके होते – कोणतेही पोषक जोडले गेले नाहीत. सूक्ष्मजंतूंनी किती चांगले काम केले हे पाहण्यासाठी, कार्यसंघाने पाच पद्धती वापरल्या: प्रकाश शोषण तपासण्यासाठी ऑप्टिकल घनता, बायोमासचे कोरडे वजन, चयापचय क्रियाकलापांसाठी रेसाझुरिन परख, निवडक माध्यमांवर बुरशीजन्य प्लेटिंग आणि सायनोबॅक्टेरिया आरोग्य तपासण्यासाठी फायकोसायनिन चाचणी.

परिणामांनी हे सिद्ध केले की जोडलेले सूक्ष्मजंतू एकट्या वाढण्यापेक्षा निरोगी आणि अधिक उत्पादक होते. ते वास्तविक-जगातील संभाव्यतेकडे लक्ष वेधून कंक्रीटच्या नमुन्यांमध्येही कोको तयार करण्यास सक्षम होते. या दृष्टिकोनातून काय उभे राहते ते म्हणजे मानवी मदतीशिवाय क्रॅक दुरुस्त करण्याची क्षमता, ज्यामुळे एक दिवस महागड्या मॅन्युअल तपासणी आणि देखभालीची आवश्यकता कमी होऊ शकते.

इमारतींमध्ये “जिवंत” जीव वापरण्याविषयी लोकांना कसे वाटते आणि त्यात सहभागी असलेल्या नैतिक आणि कायदेशीर प्रश्नांचा शोध घेण्यासाठी जिन टेक्सास ए अँड एम युनिव्हर्सिटीमध्ये सामाजिक शास्त्रज्ञांसह कार्य करीत आहे. डीआरपीएच्या यंग फॅकल्टी अवॉर्ड प्रोग्रामद्वारे वित्तपुरवठा केलेल्या या संशोधनात जीवशास्त्र आणि अभियांत्रिकी एकत्र आणते ज्यामुळे लाखो लोकांवर परिणाम होतो अशा व्यावहारिक समस्येचे निराकरण होते.

स्रोत: टेक्सास ए अँड एम युनिव्हर्सिटी, सायन्सेड डायरेक्ट

हा लेख एआयच्या काही मदतीने तयार केला गेला आणि संपादकाने पुनरावलोकन केले. खाली कॉपीराइट कायदा 1976 चा कलम 107ही सामग्री बातम्यांच्या अहवालाच्या उद्देशाने वापरली जाते. वाजवी वापर हा कॉपीराइट कायद्याद्वारे परवानगी आहे जो अन्यथा उल्लंघन करणारा असू शकतो.