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Il futuro in pillole
Manutenzione o bio-cementificazione?

 

Chi da ragazzo non ha mai avuto infinità di sogni?

Chi non aspirava ad essere un astronauta, uno scrittore, uno scienziato, o che ne so, un filantropo riconosciuto dal mondo intero?

palla di fieno
 

Beh, ora ditemi, chi da piccolo sognava di scoprire come riparare il cemento?

mani alzate
 

Peccato che non abbiamo il sonoro, ma questa è circa la risposta che mi potrei aspettare da una domanda così assurda, compresa di boato immaginario.

C’è da dire, che nonostante questa sia una aspirazione assai bizzarra, potrebbe anche rivelarsi estremamente utile.

In edilizia, con il termine “cemento”, o più propriamente “cemento idraulico”, si intende una varietà di materiali da costruzione noti come leganti idraulici, che miscelati con acqua, sviluppano proprietà adesive.
In base ai materiali con cui si mescola la boiacca (che è composta da acqua e cemento), si possono ottenere differenti tipi di cemento:

     - malta di cemento (boiacca + aggregati fini, come per esempio la sabbia)

     - calcestruzzo (boiacca + aggregati di differenti dimensioni, come sabbia, ghiaietta e ghiaia)

     - Calcestruzzo armato (calcestruzzo + una armatura costituita da tondini di acciaio)

Questo materiale è stato usato in vari contesti storici fin dal 300 a.c e raffinato fino ai giorni nostri, ma entrare nel merito di una ricostruzione storica dell’evoluzione del cemento non è un qualcosa di cui ci occuperemo oggi (né, credo, mai).

Ciò che ci interessa è la “classe di resistenza” del cemento, ovvero il fatto che ogni tipologia di materiale ha una “durata” quantificabile in termini temporali e dipendente dalla tipologia di materie prime utilizzate.

Non voglio aprire una diatriba su che tipo di cemento sia meglio usare, o se quello depotenziato  possa aver influito non solo sul crollo di innumerevoli edifici nel sud italia, ma anche su tutto il suolo nazionale, quanto far riflettere sulle metodologie con cui utilizziamo questo materiale.

Data la sua caducità. il cemento va ri-creato in continuazione e tenuto sotto controllo ad intervalli regolari.

Questo semplicemente per il fatto che, a livello di struttura chimica, si può facilmente rompere se sottoposto a tensione (cosa succede se lascio cadere una palla di ferro da 20 metri di altezza? Sfracello la strada in tempo zero!)

Non parlo nello specifico di edifici, dato che le loro strutture sono fatte in cemento armato (che ha una durata molto superiore a quello canonico appunto grazie alle armature in acciaio), o del fatto che spesso si abusa delle armature a scopo di prevenzione.

In realtà l’acciaio in più non ha un vero e proprio uso strutturale, e nel suo piccolo, contribuisce a rendere le tasche dei contribuenti un po’ più leggere.

Insomma è un’altra delle nostre tante spese inutili.

Vorrei piuttosto ragionare con voi sull’utilizzo in frangenti in cui, il continuo essere sottoposto a pressioni/sfregamenti/agenti atmosferici e via dicendo, può rendere necessarie riparazioni frequenti.

Le crepe si potrebbero anche riparare a mano, ma spesso è più semplice ripartire da zero e rifare la colata, come avviene per l’asfalto delle strade (eddai, quanti di noi hanno commentato, girando per il proprio paese “com’è possibile che la strada sia in questo stato? l’hanno riparata due settimane fa!”)
.
Beh noi italiani, in questo, siamo davvero insuperabili. 

Dove c’è da sprecare, sprechiamo più che volentieri.

Ma mafia, pizza, mandolino e luoghi comuni a parte, nel resto del mondo, c’è chi si è stufato delle cattive abitudini ed ha pensato a come cambiarle.

henk cemento
 

Henk Yonkers, lavora alla facoltà di ingegneria civile e scienze geologiche di Delfi, ed è riuscito a sintetizzare una tipologia di cemento che è in grado di ripararsi da sé.

Magia? Tecnologia aliena? Anni ed anni di folli e precipitose ricerche? Niente di tutto questo signori!

Il nostro Henk, semplicemente si è posto una domanda basilare: “Come posso rigenerare il materiale dall’interno senza cambiare la sua struttura chimica?”

self healing
 

Beh, senza essere dei geni, le soluzioni potrebbero essere due : utilizzare delle nanotecnologie che siano in grado di farlo (ma non siamo ancora abbastanza avanzati tecnologicamente su questo), oppure, utilizzare dei batteri.

La seconda ipotesi è stata proprio quella premiata dal team di ricercatori, che ha provato ad inserire nella pasta di cemento le spore di svariati batteri estremofili filo-alcalini (non sarebbe stato possibile usare un diverso tipo di cultura batterica dato che il pH del cemento è molto elevato e non ne avrebbe permesso la sopravvivenza).

bacteria cycle
 

Qui, il cemento, si è rivelato molto meno utile (per fortuna) delle maniglie anti-batteriche di ieri: dopo un mese, con grande sollievo per gli ingegneri, tre delle culture batteriche inserite erano ancora vive.

Ciò voleva dire che la ricerca era sviluppabile, e..detto fatto, nonostante il composto stia ancora venendo studiato, è praticamente già utilizzabile!

Veloci? Beh, avendo azzeccato fin da subito le tipologie di batteri adeguate al compito preposto, non c’è troppo da stupirsi dato che questa tecnologia, di per sé, non richiede grandi implementazioni e/o studi di tipo meccanico.

Il tipo di batteri utilizzati si chiama BaciFilla, ed è un batterio ultra-resistente creato in laboratorio. Le sue caratteristiche sono appunto relative al fatto che è in grado di produrre un misto di colla batterica e carbonato di calcio, che dovrebbe colare nelle spaccature del materiale, riempiendole e risanandole pian piano (un po' come l'effetto delle nostre piastrine).

La principale applicazione di queste tecniche sarà relativa a depositi di materiali chimici e sostanze potenzialmente dannose per l’uomo (ecco, giusto per evitare che qualcuno in carne ed ossa ci metta le mani), ed in questo modo, potrebbero essere più efficienti e finire con l’intossicare la terra un pochino di meno.

Ma i batteri, per nostra fortuna, non sono invincibili e dunque potrebbero essere resi inefficaci dalle sopracitate scorie.

biocemento 1
 

Così le ricerche stanno procedendo nella direzione del creare un ambiente favorevole alla prolificazione di questi batteri in modo tale che la loro produzione di materiali calcarei non venga toccata da reazioni chimiche o aumenti di temperatura.

Per quanto riguarda sviluppi di tipo edilizio, invece, ancora nulla.
Purtroppo il materiale è abbastanza costoso, e, dunque, riparare le crepe a mano resta l’opzione meno costosa (nel breve periodo).

La ricerca è portata avanti da un team che sta lavorando in generale alle proprietà auto-riparatrici di svariati materiali (non solo il cemento!) al DCMat (del center for materials) ed in collaborazione con la facoltà di biologia della “scuola mineraria” del South Dakota.

Un ultima nota: la cosa interessante è che il progetto è anche ecologico, e permette di ridurre drasticamente le emissioni di Co2, quindi forse davvero ci ritroveremo tutti con più batteri per strada. 

Ciò che resta un mistero è se questo influisca o meno anche sulle vendite di maniglie igienizzanti..

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    Tags:
    manutenzionebiocementocementobatteriblogfuturoassurdoscienzatecnologia

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