นายสิ้นคิด: นักจุลชีววิทยาชู "ชีวะคอนกรีต" ซ่อมแซมรอยร้าวเองได้ เพื่ออนาคตวงการก่อสร้าง

สำนักข่าวซีเอ็นเอ็น เผยแพร่เรื่องราวเกี่ยวกับนวัตกรรมวัสดุก่อสร้าง ประเภท "คอนกรีต" ที่มีการใช้ในงานก่อสร้างมายาวนานกว่า 2,000 ปี ทั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัย ต่างพยายามค้นคว้าหาวิธีที่จะทำให้วัสดุประเภทนี้ มีความคงทนแข็งแรงมากขึ้นยิ่งกว่าเดิม ด้วยการนำความอัศจรรย์ทางธรรมชาติเข้ามาเกี่ยวข้อง

ศาสตราจารย์ Henk Jonkers นักจุลชีววิทยา จากมหาวิทยาลัย Delft University of Technology ประเทศเนเธอร์แลนด์ ระบุว่า "ไม่ว่าการผสมคอนกรีตจะทำด้วยความระมัดระมัดหรือละเอียดรอบคอบในทุกขั้นตอนเพียงใด แต่สุดท้ายแล้วคอนกรีตก็มักจะแตกร้าว ด้วยสาเหตุต่างๆ ทั้งสภาพอากาศ หรือปัจจัยอื่นๆ อยู่ดี ซึ่งการแตกร้าวนี้ อาจนำไปสู่ปัญหาสิ่งก่อสร้างหรืออาคารถล่มได้"

"เนื่องจากเมื่อคอนกรีตมีรอยแตกร้าว น้ำมักจะแทรกไปยังโครงสร้างรากฐาน จากนั้นน้ำก็จะซึมไปยังโครงสร้างเหล็ก เนื่องจากโครงสร้างคอนกรีตล้วนมีเหล็กเส้นยึดอยู่ด้านใน ซึ่งเมื่อน้ำทำให้เหล็กสึกกร่อนแล้ว แน่นอนว่าโครงสร้างต้องได้รับผลกระทบอย่างแน่นอน และพังในที่สุด"

จากกรณีดังกล่าว ศาสตราจารย์ Henk Jonkers เปิดเผยว่า ทีมนักวิทยาศาสตร์ ได้ศึกษาและพัฒนา "Bioconcrete" หรือ "ชีวะคอนกรีต" ขึ้นมา ความพิเศษคือ สามารถซ่อมแซมตัวเองได้โดยการใช้แบคทีเรีย

Bioconcrete ผสมใช้คล้ายกับคอนกรีตทั่วไป ต่างกันแค่การเพิ่ม "บางอย่าง" ที่พิเศษลงไป ซึ่งก็คือ "Healing Agent" หรือตัวช่วยในการรักษาซ่อมแซมตัวเอง

ทั้งนี้ Jonkers เริ่มศึกษาเกี่ยวกับ Bioconcrete ตั้งแต่ปี 2006 หลังจากนักเทคโนโลยีคอนกรีตท่านหนึ่ง ได้ทิ้งคำถามไว้ว่า "มีความเป็นไปได้หรือไม่ ในการใช้แบคทีเรียช่วยให้คอนกรีตสามารถซ่อมแซมตัวเองได้?" ซึ่งจากคำถามดังกล่าว Jonkers จึงใช้เวลา 3 ปี ในการไขปม และสามารถหาคำตอบให้กับคำถามอันท้าทายนี้ได้ในที่สุด

Jonkers เล่าเพิ่มเติมว่า แบคทีเรียที่ใช้ ต้องสามารถมีชีวิตอยู่ได้ ในสภาวะกระด้างของคอนกรีต เนื่องจากมีความแห้งค่อนข้างมาก นอกจากนี้ คอนกรีตยังมีความเป็นด่างสูง แบคทีเรียจึงต้องอยู่ในภาวะดังกล่าวนานหลายปี กระทั่งน้ำที่ซึมเข้ามา เป็นตัวเหนี่ยวนำให้แบคทีเรียทำหน้าที่ในการซ่อมแซม

Jonkers ได้เลือกแบคทีเรีย Bacillus (บาซิลลัส) ในการทำหน้าที่นี้ เนื่องจากเจริญเติบโตและสร้างสปอร์ได้ดีในสภาวะด่าง ทั้งยังมีชีวิตอยู่ได้โดยไม่ต้องการอาหารหรือน้ำนานกว่าสิบปี "ความท้าทายลำดับต่อไป ไม่ใช่เพียงแค่การเลือกแบคทีเรียที่สามารถอยู่ได้ในคอนกรีต แต่คือการทำให้แบคทีเรียเหล่านั้น สร้างวัสดุสำหรับซ่อมแซมคอนกรีต ซึ่งก็คือหินปูน" Jonkers อธิบายเสริม

เพื่อให้การซ่อมแซมเกิดขึ้น แบคทีเรีย Bacillus (บาซิลลัส) ต้องการอาหารเพื่อผลิตหินปูน โดยน้ำตาลถือเป็นอาหารหลัก แต่หากเติมน้ำตาลเข้าไปในขั้นตอนการผสม จะทำให้คอนกรีตอ่อนนุ่ม และมีความเปราะ จึงเปลี่ยนอาหารสำหรับแบคทีเรียเป็น Calcium Lactate (แคลเซียม แลคเตท) ด้วยการจับแบคทีเรียและ Calcium Lactate (แคลเซียม แลคเตท) เข้าไปอยู่ในแคปซูลด้วยกัน โดยแคปซูลนี้ทำจากพลาสติกที่ย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ การใช้งานคือการผสมแคปซูลเข้ากับคอนกรีตผสมเปียก เมื่อคอนกรีตเริ่มแตกร้าว น้ำที่ซึมเข้าไปจะทำให้แคปซูลแตกตัว จากนั้นแบคทีเรียจะเริ่มขยายพันธุ์ และทำหน้าที่ในการซ่อมแซม

"เรากำลังผสมผสานระหว่างธรรมชาติกับวัสดุก่อสร้าง ธรรมชาติเป็นสิ่งที่สามารถใช้งานได้อย่างหลากลาย และไม่มีค่าใช้จ่าย และเราจะได้ประโยชน์จากมันหากเราสามารถนำใช้กับวัสดุก่อสร้างได้ อย่างไรก็ดี การประยุกต์ใช้แบคทีเรียเพื่อสร้างชีวะคอนกรีต ถือเป็นตัวอย่างและก้าวย่างที่ดี ในการนำธรรมชาติมาหลอมรวมกับแนวความคิดใหม่ๆ" Jonkers กล่าวทิ้งท้าย