Concreto autorreparador através bactérias que selam rachaduras e prolongam as estruturas

Em uma inovação revolucionária que promete transformar a indústria da construção civil, pesquisadores holandeses desenvolveram um concreto capaz de se autorregenererar utilizando bactérias. Este avanço notável, publicado na revista Scientific Reports, demonstra que fissuras de até 5mm podem ser seladas em apenas 14 dias, potencialmente aumentando a vida útil de pontes e outras estruturas em até 70 anos.

Experimento com as bactérias

A equipe da Universidade Técnica de Delft, liderada pela Dra. Henk Jonkers, incorporou esporos da bactéria Bacillus pseudofirmus ao concreto durante o processo de mistura. Estas bactérias, naturalmente alcalinofílicas, permanecem dormentes no concreto até que fissuras permitam a entrada de água, ativando-as.

“É como ter um kit de reparo embutido em cada centímetro cúbico de concreto,” explica Jonkers. “As bactérias ‘acordam’ quando necessário, produzem calcário para selar as rachaduras, e então voltam a dormir.”

O processo de autorregeneração ocorre em três etapas:

1. Água penetra nas fissuras, ativando os esporos bacterianos.
2. As bactérias consomem nutrientes encapsulados também misturados ao concreto.
3. Como subproduto de seu metabolismo, as bactérias produzem calcário, que preenche e sela as fissuras.

Testes em laboratório e em campo demonstraram resultados impressionantes:

• Fissuras de até 5mm foram completamente seladas em 14 dias.
• A resistência do concreto foi restaurada a 93% de seu valor original após o reparo.
• A permeabilidade à água foi reduzida em 96%, protegendo contra corrosão.

“Este é um avanço game-changing para a durabilidade de infraestruturas,” comenta o Dr. Paulo Monteiro, especialista em materiais da Universidade da Califórnia, Berkeley, não envolvido no estudo. “Podemos estar olhando para uma redução drástica nos custos de manutenção e substituição de estruturas de concreto.”

Impacto potencial da tecnologia

1. Aumento significativo na vida útil de pontes, túneis e edifícios.
2. Redução nos custos de manutenção e reparos de infraestrutura.
3. Melhoria na segurança de estruturas críticas.
4. Diminuição da pegada de carbono da indústria da construção, já que menos reparos significam menos produção de novo concreto.

Autoridades holandesas já estão planejando implementar o concreto autorreparador em projetos piloto. “Vemos um enorme potencial para melhorar nossa infraestrutura nacional,” afirma Cora van Nieuwenhuizen, Ministra da Infraestrutura e Gestão da Água dos Países Baixos.Empresas de construção globais também estão atentas.

“Estamos ansiosos para incorporar esta tecnologia em nossos projetos,” diz John Zhang, CTO da China State Construction Engineering Corporation. “O potencial para economizar em manutenção a longo prazo é imenso”, no entanto, os desafios permanecem antes da adoção generalizada.

Desafios

• Custo inicial mais alto comparado ao concreto convencional.
• Necessidade de testes de longo prazo em diversos ambientes climáticos.
• Adaptação de códigos de construção e regulamentações.

A equipe de Jonkers já está trabalhando para superar esses obstáculos. “Estamos otimizando a formulação para reduzir custos e melhorar o desempenho em condições extremas,” ele explica. “Também estamos colaborando com agências reguladoras para facilitar a adoção.”

Solução biológica promissora

O concreto autorreparador também abre novas possibilidades para designs arquitetônicos mais ousados. “Com um material que pode se curar, podemos pensar em estruturas mais leves e complexas,” observa Zaha Hadid, renomada arquiteta. Além disso, a tecnologia tem implicações para a exploração espacial. A NASA expressou interesse em adaptar o conceito para possíveis estruturas em Marte, onde a manutenção manual seria extremamente desafiadora.

À medida que as cidades ao redor do mundo enfrentam o desafio de infraestruturas envelhecidas, o concreto autorreparador oferece uma solução promissora. Não é apenas uma inovação em materiais, mas um passo em direção a cidades mais resilientes e sustentáveis.

Imitar a natureza para resolver problemas humanos

Este avanço ilustra o poder da biomimética a prática de imitar a natureza para resolver problemas humanos. Ao aproveitar as capacidades únicas de organismos microscópicos, os pesquisadores criaram um material que não apenas imita, mas melhora os processos naturais de cura.

Com o potencial de transformar a forma como construímos e mantemos nossa infraestrutura, o concreto autorreparador representa mais do que uma inovação tecnológica; é um salto em direção a um futuro onde nossas construções são tão resilientes e adaptáveis quanto os sistemas vivos que as inspiraram.