Thành phần chính để xây dựng cơ sở hạ tầng thiết yếu như cầu, hầm, đường là bê tông. Khi các yếu tố trong cấu trúc bê tông cần bảo trì, sửa chữa sẽ gây ảnh hưởng đến lưu thông của các phương tiện giao thông. Vật liệu xây dựng thông minh không những khắc phục tình trạng này mà còn từng bước tạo dựng cơ sở hạ tầng bền vững.
GS. Christian Grosse từ Đại học Kỹ thuật Munich (TUM) và các chuyên gia khác đã thảo luận về vật liệu thông minh có thể tự phục hồi tại Hội nghị thường niên của Hiệp hội Tiến bộ Khoa học AAAS tại Washington (Hoa Kỳ).
Vết nứt nhỏ có thể hình thành bên trong các khối bê tông lớn do thường xuyên chịu tải trọng lớn và sự thay đổi nhiệt độ liên tục. Muối và nước xâm nhập vào bê tông, làm hỏng các thành phần của cấu trúc này. Các loại vật liệu xây dựng mới có những cơ chế có thể tự sửa chữa.
Vật liệu xây dựng thông minh có khả năng tự phục hồi.
Hydrogel đóng vai trò như chất độn
Hydrogel là polymer có thể hấp thụ độ ẩm và thường được sử dụng trong tã giấy. Những vật liệu có chứa hydrogel có thể nở to gấp 10 thậm chí 100 lần kích thước ban đầu của nó. Những vết nứt hình thành trong bê tông có thể được chữa lành khi hydrogel tiếp xúc với độ ẩm và giãn nở, từ đó sẽ ngăn nước xâm nhập sâu hơn vào các vết nứt.
Vi khuẩn đóng vai trò như công nhân xây dựng
Vi khuẩn tiết ra canxi cacbonat như một phần trong quá trình trao đổi chất. Được biết, các nhà khoa học trộn một quả bóng bằng đất sét với các bào tử của vi khuẩn này vào bê tông. Các vi sinh vật sẽ hoạt động mạnh và tiết ra canxi cacbonat khi nước thấm sâu vào bê tông, làm liền các vết nứt gãy.
Nhựa epoxy giúp bê tông cứng hơn
Loại nhựa này có thể được thêm và trộn vào bê tông. Nếu trong bê tông hình thành vết nứt, những viên nang epoxy vỡ ra và polymer thoát ra ngoài tạo thành một khối cứng phủ lên các vết nứt. Ngoài ra, epoxy còn có một tác dụng phụ tích cực nữa đó là làm tăng sự ổn định cấu trúc bê tông.