É difícil imaginar o mundo como é hoje sem cimento. E é difícil imaginar o mundo de amanhã com o cimento se os seus fabricantes não conseguirem resolver alguns dos seus desafios mais prementes, como a redução das enormes emissões de CO2 causadas pela sua produção. Na Universidade Drexel, nos EUA, decidiram enfrentar outro dos seus grandes desafios: a sua manutenção. Lá, um grupo de cientistas acaba de criar um aditivo que nos permite criar um concreto “autocurativo”, capaz de agir de forma semelhante à nossa pele quando nos cortamos.
Seu nome: BioFibra.
Ajustando a fórmula. Foi basicamente isso que o doutorando Mohammad Houshmand e seus colegas da Universidade Drexel fizeram: repensar a composição do cimento para que ele seja capaz de se regenerar, assim como faz a nossa pele quando nos machucamos. Para ser mais preciso, o que a equipe de Houshmand conseguiu foi desenvolver um novo aditivo para concreto que permite que estruturas feitas com esse material se “auto-reparem” e que as fissuras “curem” de forma autônoma. Como? Com endósporos.
BioFibra para o resgate. Pesquisadores da Universidade Drexel batizaram a nova tecnologia de BioFibra, palavra que resume bem sua essência e composição. O aditivo é composto por uma fibra central rodeada por uma bainha de hidrogel que por sua vez contém “esporos bacterianos dormentes” e envolvida por uma camada externa polimérica. Houshmand e sua equipe os projetaram para atuar como dispositivos prontos para resgatar estruturas.
“Quando se forma uma fissura no concreto e a BioFibra se rompe, a água penetra e faz com que o hidrogel inche e suas bactérias produzam carbonato de cálcio, que sela a fissura e cura os danos do concreto”, explica a universidade. Os pesquisadores descreveram o processo em detalhes em um artigo publicado em Construção e Materiais de Construção. Nas suas páginas afirmam ter sido “inspirados pela natureza” e descrevem as três partes das suas biofibras: um núcleo concebido para suportar cargas, uma bainha de hidrogel carregada com endosporos e um revestimento polimérico concebido para responder a danos.
Objetivo: regenerar-se. Seus autores afirmam que a BioFiber oferece três capacidades concretas: “Autocura, controle do crescimento de fissuras e capacidade de responder a danos”. Tudo para que as estruturas de concreto sejam mais “sustentáveis” e eficientes. Ao permitir que colunas, trilhos, paredes… se auto-reparem, o novo aditivo prolonga a sua vida útil e reduz a necessidade de reparações, com a poupança de custos que isso implica.
Na Drexel vão ainda mais longe e garantem que esta conta mais baixa será acompanhada por uma menor procura de materiais, geração de resíduos e emissões de gases poluentes necessários para mobilizar camiões e máquinas.
Combinando disciplinas. “Explorar a interação entre a ciência dos materiais, a microbiologia e os processos de fabricação garantiu o sucesso da tecnologia”, orgulha-se Houshmand. Quanto aos seus resultados práticos, o artigo de Construção e Materiais de Construção muestra que, 30 horas después de activarse, cada BioFiber había generado entre 40 y 80 miligramos de carbonato de calcio, el compuesto que utiliza para sellar las fracturas abiertas en el hormigón New Atlas sostiene que el aditivo de Drexel repara grietas en cuestión de uno o dos dias
Uma carreira ambiciosa. A equipe de Houshmand não é de forma alguma a primeira a perseguir o ambicioso sonho de criar concreto com capacidade auto-regenerativa. Um objectivo semelhante foi levantado na DARPA, a agência de investigação avançada do Departamento de Defesa dos EUA, a mesma à qual devemos em parte o desenvolvimento da Internet, do GPS ou dos drones. A organização possui um programa chamado BRACE que visa criar concreto autocurável.
Inspirado em cogumelos. Os especialistas da DARPA também decidiram imitar os organismos vivos, embora com uma abordagem diferente. A inspiração veio dos sistemas vasculares dos humanos e das vastas redes de fungos filamentosos, que podem se estender por amplas superfícies. “Eles poderiam fornecer uma rede de transporte para regeneração profunda no material e reparar fissuras antes que cheguem à superfície e causem falhas”, explica ele.
Imagens: Wikipédia (Westxk), Engenharia Drexel (X) sim Laboratório Drexel AIM
Em Xataka: C-Crete quer ser a alternativa sustentável ao concreto. A estratégia deles: fabricar sem usar cimento