ในอนาคตเราอาจมีบ้านที่เราไม่ต้องซ่อมแซมมันบ่อยหนัก เพราะมันทำจากวัสดุที่สามารถฟื้นฟูตัวเองได้ โดยไม่ต้องรับการซ่อมแซม นอกจากนี้ยังสามารถแบ่งตัวได้ด้วย!
นักวิจัยกำลังสร้าง ‘คอนกรีตมีชีวิต’ ซึ่งสามารถฟื้นฟูตัวเอง (สมานรอยแตก) หรือแม้กระทั่งให้กำเนิดคอนกรีตชิ้นใหม่ได้ โดยวัสดุชิ้นใหม่นี้เกิดจากส่วนผสมระหว่างทราย และแบคทีเรีย
คอนกรีตประเภทใหม่นี้เป็นหนึ่งในการวิจัยด้านการวิศวกรรมวัสดุมีชีวิต (ELM) ซึ่งเป็นการนำสิ่งมีชีวิตต่างๆ (่ปกติมักเป็นแบคทีเรีย) มาใส่ในวัสดุที่ไม่มีชีวิต เพื่อให้เกิดวัสดุใหม่ที่สามารถรับรู้, สื่อสาร, หรือแม้กระทั่งตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมได้ ซึ่งที่ผ่านมานักวิจัยก็ได้พัฒนามาหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็น วัสดุมีชีวิตที่สามารถรับรู้ความดัน,วัสดุมีชีวิตที่สามารถกำจัดแบคทีเรียที่เป็นอันตรายได้ หรือ วัสดุมีชีวิตที่รับรู้แสงได้ เป็นต้น แต่วัสดุเหล่านั้นมักมีลักษณะเป็นแผ่นฟิลม์บางๆ ที่เติบโตบนยอดของโครงสร้างสนับสนุนต่างๆ
จุดเริ่มต้นของการพัฒนาวัสดุชิ้นนี้เกิดจาก วิล สรูบาร์ (Wil Srubar) นักวัสดุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์ และทีมวิจัย ต้องการวิศวกรรมชีวิตให้กับวัสดุโครงสร้าง โดยการนำไซยาโนแบคทีเรียตัวหนึ่งที่ชื่อว่า Synechococcus มาผสมกับทราย และไฮโดรเจลซึ่งทำหน้าที่ช่วยรักษาน้ำและสารอาหาร
นักวิจัยเริ่มต้นโดยการทำโครงสร้างที่เกิดจากการส่วนผสมของทรายและไฮโดรเจล เพื่อเป็นที่ให้แบคทีเรียเติบโต ซึ่งเมื่อแบคทีเรียอยู่ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม มันจะดูดคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อเติบโตและผลิตแคลเซียมคาร์บอเนต กระบวนการนี้จะมีความคล้ายคลึงกับการสร้างเปลือกของสิ่งมีชีวิตในทะเล ซึ่งทำให้วัตถุดิบที่ออกมามีความแข็งแรงเทียบเท่ากับปูนที่ทำมาจากซีเมนต์เลยทีเดียว!
นอกจากนี้ หลังจากทำการทดลองแบ่งวัสดุออกเป็น 2 ส่วน และเพิ่มปริมาณทราย, ไฮโดรเจล และสารอาหาร พบว่าแบคทีเรียได้เติบโตขึ้นเป็นวัสดุ 2 ชิ้น และหลังจากผ่านไป 3 เจเนอเรชั่น (ซึ่งนักวิจัยได้ทดลองแบ่งอิฐอีก) พบว่ามีวัสดุทั้งหมด 8 ชิ้น
สรูบาร์ กล่าวว่า “มันดูเหมือนกับวัสดุประเภทแฟรงเกนสไตน์ นั่นเป็นสิ่งที่เราพยายามสร้าง บางอย่างที่มีชีวิต เราใช้ไซยาโนแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสงได้ เพื่อสร้างนั่งร้านที่เกิดจากแร่ชีวภาพ” ดังนั้นมันจึงดีต่อสิ่งแวดล้อมแน่นอน
ทีมวิจัยเชื่อว่า คอนกรีตสีเขียวที่กำลังอยู่ในระหว่างการวิจัยนี้ จะสามารถนำไปใช้งานได้จริงภายใน 5 – 10 ปี นอกจากนี้ยังมีไอเดียที่ต้องการสร้างวัสดุใหม่ๆ จากแบคทีเรียชนิดอื่น ซึ่งมีความสามารถด้านชีวภาพอื่นๆ เช่น ดูดสารพิษหรือมลพิษจากอากาศ
อ้างอิงจาก
https://www.sciencemag.org/news/2020/01/frankenstein-material-can-self-heal-reproduce
https://www.colorado.edu/today/2020/01/15/building-materials-come-alive
#Brief #TheMATTER
