منوعات

مواد إنشاء قابلة للتكاثر من البكتيريا والرمال

يظهر أن هنالك ثورة مقبلة في ما يرتبط بمواد التشييد، وهذا حتى الآن هيمنة الإسمنت والخرسانة الكلاسيكية طوال زيادة عن مئة عام؛ ولقد أصبح قادرا على فرقة رياضية من المفتشين بجامعة كولورادو بولدر الأميركية من ابتكار خرسانة حية باستعمال البكتيريا والرمال.

إذ تتصف مواد التشييد الحديثة بأنها تحوز بنية ذات تمكُّن صبر عالية، وأنها صديقة للبيئة مضاهاة بمواد الإنشاء الكلاسيكية، بالقرب من مإستطاعتها على تأدية وظائف حيوية ذات تطبيقات مستقبلية وافرة.

مواد إنشاء حية
بينت التعليم بالمدرسة -المنشورة في دورية “ماتر” الموالية للعديد من دوريات “سل” المرموقة- تفاصيل تصنيع هذه الخرسانة الحية، إذ نهض الفرقة الرياضية البحثي بتشكيل دعامات من الرمل والهلام المائي (هيدروجيل)، ثم أضافوا إليها واحد من أشكال البكتيريا التي تزداد على هذه الدعامات لتمعدنها؛ وهكذا تتألف مواد إنشاء حية تحوز نفس قوة وشدة المزيج المصنوع من الإسمنت.

ويبدو ذاك ويل سروبار الأستاذ المعاون بجامعة كولورادو بولدر وزعيم الفرقة الرياضية البحثي –عبر الخطاب الصحفي– قائلا “نحن بشكل فعلي نستخدم مواد حيوية في الإنشاء كالخشب، لكنها ليست مواد حية (…) إلا أن ما ننشد القيام به هو إصدار مواد تشييد حية، وهذا باستعمال البكتيريا الزرقاء التي تستطيع القيام بالبناء الضوئي بهدف معدنة دعامات الرمل والهلام”.

القصد الأساسي لهذه التعليم بالمدرسة هو إدخار اختيارات خضراء صديقة للبيئة نظير مواد التشييد المستخدمة حالا، خاصة أن تصنيع الإسمنت -الذي يعتبر المركب الأساسي لخرسانة الإنشاء– تسهم بمفردها بحوالي 6% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون دوليا.

علاوة على ذاك أن تصنيع الإسمنت من الصناعات شديدة التلويث للهواء بالحبيبات الدقيقة التي لديها آثارا سلبية وخيمة على الحالة الصحية للإنسان.

قوالب طوب قابلة للتكاثر
الخرسانة الحيوية القريبة العهد تعتمد في الأساس على واحد من أشكال البكتيريا الزرقاء (Cyanobacteria) من جنس المتعاقبة الحبيبية (Synechococcus)، التي يمكن لها القيام بعملية الإنشاء الضوئي، إذ يشطب حقن هذه البكتيريا ضِمن إطار من الرمل والهلام المائي الذي يمنح القوت والرطوبة الضروريين لنمو البكتيريا.
وهكذا تنمو هذه البكتيريا وتتكاثر لتقوم بامتصاص ثاني أكسيد الكربون وإنتاج كربونات الكالسيوم (المركب الأساسي للحجر الجيري والإسمنت) عبر سلسلة من العمليات الحيوية؛ لتقوم كربونات الكالسيوم الناتجة من البكتيريا بإكساب الهلام خصائص معدنية، في عملية تعرف بالتمعدن الحيوي، ليتحول مزيج الرمل والهلام والبكتيريا إلى قالب طوب بشدة الخرسانة ذاتها.

لا يتوقف الموضوع لدى ذلك ليس إلا، فقالب الطوب الحي الجديد يمكن له التكاثر ايضاًً. فمن أثناء توزيع قالب الطوب إلى نصفين، يمكن لجميع 1/2 أن ينمو ليصير قالب طوب مكتملا عبر إضافة يسير من الرمل والهلام المائي.

وقد أمكنه الفرقة الرياضية البحثي من إصدار ثمانية قوالب من الطوب الحيوي من قالب طوب فرد عبر ثلاثة أجيال.

وذلك المسألة قد يحتسب أسلوب وكيفية ثورية لإنتاج مواد التشييد، مثلما يصرح سروبار بأن “ذلك المسألة بالضبط محرض بشكل كبير، حيث إنه يتحدى الأساليب الكلاسيكية لصناعة مواد الإنشاء الإنشائية، ويبين فرصة تعظيم صناعة مواد التشييد بكيفية أشبه بالمتواليات الأسية”.

مواد إنشاء بمهمات حيوية
يأمل العلماء إلى استعمال هذه المواد البنائية الحية المصنوعة من البكتيريا في الكثير من التطبيقات مستقبلا؛ إذ يمكن عبر استعمال أشكال متنوعة من البكتيريا إصدار مواد تشييد تستطيع القيام بمهمات حيوية متنوعة، مثل المعالجة الذاتية للشروخ بالأبنية، أو استشعار الملوثات المتواجدة بالبيئة المحيطة وامتصاصها، أو حتى الإنارة الذاتية لدى الاحتياج.

الموضوع الذي أكدته تشيلسي هيفيران الأستاذة المعاونة بجامعة ولاية مونتانا الأميركية وأحد أفراد الفريق البحثي –عبر الكلام الصحفي– قائلة “على الرغم من أن هذه التكنولوجيا ما تزال في أولها، فسوف يتم مستقبلا استعمال مواد التشييد الحية لتطوير جدارة واستدامة أساليب صناعة وإنتاج مواد التشييد، مثلما أنها قد تجيز لهذه المواد باستشعار الجو المحيطة والتفاعل معها”.

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى

أنت تستخدم إضافة Adblock

تم الكشف عن مانع الإعلانات الرجاء اغلاق AdBlock الإعلانات تساعدنا في تمويل موقعنا، فالمرجو تعطيل مانع الإعلانات وساعدنا في تقديم محتوى حصري لك. شكرًا لك على الدعم ❤️ ان قمت بتعطيل مانع اعلانات فيرجي تحديث الصفحة