„Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Brücken und Gebäude sich selbst heilen“, sagt Dr. Congrui Grace Jin von der Texas A&M University. Diese Vision wird mit der Entwicklung von selbstheilendem Beton, inspiriert von der widerstandsfähigen Flechte, Realität. Die Forschung, veröffentlicht am 3. März 2025 in Materials Today Communications, markiert einen bedeutenden Fortschritt in Richtung nachhaltiges Bauen.
Beton, das weltweit am häufigsten verwendete Baumaterial, neigt zu Rissen, was zu kostspieligen Reparaturen und potenziellen strukturellen Ausfällen führt. Dr. Jins Team ließ sich von Flechten inspirieren, einem symbiotischen Organismus, der in rauen Umgebungen gedeiht. Sie schufen ein synthetisches Flechtensystem, das filamentöse Pilze und Cyanobakterien in die Betonmatrix einbettet.
Im Gegensatz zu aktuellen Selbstheilungslösungen, die externe Nährstoffe benötigen, arbeitet dieses System autonom. Die Pilze produzieren Mineralien, um Risse zu versiegeln, während die Cyanobakterien Licht in Energie umwandeln und so den Heilungsprozess antreiben. Dieser innovative Ansatz verspricht, die Wartungskosten zu senken, die Lebensdauer der Infrastruktur zu verlängern und die öffentliche Sicherheit zu erhöhen.
Dr. Jin arbeitet auch mit Sozialwissenschaftlern zusammen, um die öffentliche Wahrnehmung der Verwendung lebender Organismen im Bauwesen anzugehen. Dieser multidisziplinäre Ansatz zielt darauf ab, die ethischen, sozialen und rechtlichen Implikationen dieser Technologie zu bewältigen. Die potenziellen Anwendungen reichen von städtischen Entwicklungen bis hin zu raumbasierten Infrastrukturen und ebnen den Weg für eine nachhaltigere und widerstandsfähigere gebaute Umwelt.
Diese Forschung bedeutet einen Paradigmenwechsel, bei dem Beton nicht nur hält, sondern sich aktiv an seiner eigenen Instandhaltung beteiligt. Sie stellt eine Zukunft dar, in der die Infrastruktur sicherer, langlebiger und auf die Prinzipien der Nachhaltigkeit ausgerichtet ist. Die Integration biologischer Prozesse in Baumaterialien verspricht eine revolutionäre Veränderung in der Art und Weise, wie wir unsere Welt bauen und erhalten.