คิดค้น “คอนกรีตมีชีวิต” งอกเพิ่มปริมาณในตัวเองได้

คอนกรีต (concrete) เป็นวัสดุที่มนุษย์ใช้หมดเปลืองไปมากที่สุดเป็นอันดับสองรองจากน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานก่อสร้าง การผลิตคอนกรีตนั้นต้องใช้ทรัพยากรและพลังงานมหาศาล จึงมีความพยายามจากนักวิทยาศาสตร์ที่จะคิดค้นวัสดุซึ่งมีคุณสมบัติใกล้เคียงกัน แต่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมยิ่งกว่ามาทดแทน

ล่าสุดทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคโลราโด วิทยาเขตโบลเดอร์ (CU Boulder) ของสหรัฐฯ เผยถึงความสำเร็จในการคิดค้น "คอนกรีตมีชีวิต" (Living concrete) ซึ่งสามารถขยายตัวเพิ่มปริมาณเนื้อคอนกรีตเองได้ โดยใช้แบคทีเรียชนิดไซเนโคค็อกคัส (Synechococcus) มาเป็นส่วนผสมของเนื้อคอนกรีตด้วย

มีการตีพิมพ์รายงานวิจัยดังกล่าวในวารสาร Matter โดยทีมผู้วิจัยระบุว่า คอนกรีตชนิดนี้ทำมาจากเจลาตินผสมกับแบคทีเรีย สารอาหารที่จำเป็น และทราย จนได้ส่วนผสมเหลวที่นำไปใส่แม่พิมพ์ตามรูปแบบที่ต้องการ

ในขั้นตอนต่อไป ส่วนผสมเหลวจะถูกปล่อยทิ้งไว้ในสถานที่ซึ่งมีความร้อนและแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ เพื่อให้แบคทีเรียทำการสังเคราะห์ด้วยแสงและสร้างผลึกแคลเซียมคาร์บอเนตออกมาห่อหุ้มเม็ดทรายเอาไว้ กระบวนการนี้คล้ายกับการก่อตัวของเปลือกหอยในธรรมชาติ

ก้อนอิฐหรือผลิตภัณฑ์ที่ได้จะเกาะตัวกันในรูปของเจล ซึ่งจะต้องนำไปทำให้แห้งอีกครั้ง เพื่อให้มีความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น

อันที่จริงแล้ว "คอนกรีตมีชีวิต" นั้นไม่เหมือนกับคอนกรีตโดยทั่วไปเสียทีเดียว โดยมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกับปูนทราย (mortar) ที่ใช้ในงานก่ออิฐถือปูนหรืองานฉาบมากกว่า ซึ่งปูนทรายนั้นไม่แข็งแกร่งเท่ากับคอนกรีต

อย่างไรก็ตาม ข้อดีของคอนกรีตมีชีวิตนั้นก็คือ สามารถเพิ่มปริมาณเนื้อคอนกรีตขึ้นมาเองได้หลายเท่า หากยังไม่อยู่ในสภาพที่ความชื้นระเหยแห้งไปหมด และแบคทีเรียในคอนกรีตยังคงมีชีวิตอยู่

จากการพิสูจน์ในห้องทดลอง ทีมผู้วิจัยพบว่าอิฐบล็อกที่ทำจากคอนกรีตมีชีวิตเพียงก้อนเดียว สามารถแบ่งตัวเพิ่มจนกลายเป็นอิฐถึง 8 ก้อนได้ เมื่อเติมน้ำและสารอาหารให้แบคทีเรียที่อยู่ในเนื้อคอนกรีตอีกนิดหน่อย

การที่แบคทีเรียสามารถมีชีวิตอยู่ในเนื้อคอนกรีตได้หลายสัปดาห์ ทำให้สะดวกต่อการนำไปเป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับพื้นที่ห่างไกลทุรกันดาร หรือแม้แต่ในห้วงอวกาศนอกโลก เนื่องจากไม่ต้องเปลืองแรงขนย้ายวัสดุจำนวนมากที่หนักอึ้งไปยังจุดก่อสร้างตั้งแต่แรก แต่สามารถจัดการให้มันขยายตัวเพิ่มจำนวนขึ้นเองภายหลังได้

ขณะนี้สำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ (DARPA) ได้เตรียมวางแผนการเพื่อผลิตคอนกรีตมีชีวิตให้ได้จำนวนมากขึ้น และเตรียมนำไปทดลองใช้งานในโครงการก่อสร้างอีกหลายโครงการ