Duvarların Arasındaki Güç

En güzel sanat eserlerinde sanatçıların esin kaynağı genelde doğa olmuştur. Bilim insanları doğayı anladıkça teknoloji gelişmiştir. İnsan vücudu da doğa içinde en eşsiz mekanizmalardan biridir. Vücudumuz, farklı özellikleriyle bilime ilham kaynağı olmuştur. Bu özelliklerden biri ise teknolojinin hep yakalamaya çalıştığı şeydir: kendini onarmak.
Bir önceki yüzyılda günümüz için çok fantastik hayaller kurulmuştur. İnsanların hayal edebileceği her şey bir sonraki yüzyılın planı olmaya başlamıştır. İnsan vücudundan yola çıkılarak bulunan bir fikir de kendini onaran betonarme yapılardır. Canlı ve dinamik bir yapıyla taştan oluşan bir şeyi karşılaştırmak size saçma geliyor olabilir. Zaten çözümü bulan bilim insanları çalışmalarını buna odaklamıştır. Ama bu konuya gelmeden önce; Neden bu zamana kadar hepimizin içinde yaşadığı sorun çözülmemiştir? Fikir çok önceden bulunsa da talep olmamıştır. Hepimiz evimizde basit bir takım buluşlar yapabiliriz ya da ışınlanmanın formülünü bulabiliriz. Bunları yaparken bir taraftan da fikirlerimizi satmamız gerekir. Daha gelişmiş teknolojilerden haberi olmayan ve bunu hayal etmemiş insanlardan talep bekleyemeyiz. İşte bu yazı da neler talep etmemiz gerektiğine bir örnek olacaktır.

(Betondaki çatlama – Flickr)

Her gün yeni binalar inşa edilirken gözden kaçan detay eski binaların onarımıdır. Bu onarım için harcanması gereken maliyet dünya çapında epey yüksektir. Diğer taraftan çimento üretimi için atmosfere salınan karbondioksit miktarı toplam antropolojik miktarın %7’sine karşılık gelmektedir.
Sürdürülebilirlik başlığı altındaki proje için bu zamana kadar farklı ülkelerde çalışmalar yapılmış, farklı çözümler bulunmuştur. Çimentoya polimer eklenmiş, insan damar sistemi gibi çimento içine kanal sistemi kurulması planlanmıştır. Sonuncu fikir ise betona hayat vermektir. Çimento harcına hücreler eklenir. Tahmin edebileceğiniz üzere bu hücreler insan hücreleri değildir. Bu görev için daha farklı ajanlar denenmiştir. Bu ajanlar betonun yüksek pH derecesine dayanabilecek, yıllarca yaşayabilecek kadar güçlüdür. Bakteriler ve mantarlar…
Şuan en popüler olan ajan bakterilerdir. Bu taş bükücülerin izlediği yol yine vücudumuzda meydana gelen olaylar dizisi ile benzerlik gösterir. Tıpkı böbreklerimizde olduğu gibi taşlar oluşur. Hatta bu bakterileri ürolitik ve ürolitik olmayan diye sınıflandırmak mümkündür. Performans açısından karşılaştırıldığında ürolitik olmayan bakteriler önde görülse de karma kültürlerin daha hızlı taş oluşturduğu bulunmuştur.

(Kendini onaran beton – Flickr)

Köprü, liman, tünel ve bodrumlarda kullanılması planlanan projenin mantığı şu şekildedir: Yanına kalsiyum laktat ekleyerek bakterilerimizi uzun bir sporlaşma uykusuna göndeririz. Taşların arasına mahkum etmeden önce onları minik kapsüllere koyarız. Daha sonra beton zarar gördüğünde, çatlağa su girdiğinde inşaat işçiler gibi çalışmalarını isteriz. Kapsülleri açılır. Sporlar su ile uyanır. Küçük işçilerimiz çatlağı doldurmak için çalışmaya başlar. Bu mini inşaat haftalar ve aylar sürer.
Çatlakların onarılması bir yandan korozyonu önlerken yapının ömrünü uzatmak akıllıca bir seçimdir. Kapanabilirliği kanıtlanmış 100 mikrometre gibi küçük çatlaklar tamir edilerek dayanıklılığın artması sağlanır. Biobeton fikrinin bu avantajları karşısında en büyük sorun ise paradır. Birim malzeme için gereken maliyetin düşürülmesi gerekmektedir ki çalışmaların şuanki hedefi buna yöneliktir.
Yazının çıkış noktasına dönecek olursak bedenimiz çözülmüş ve çözülmemiş mekanizmalarla doludur. Umut ediyorum ki içinizden birileri bu mekanizmaları farklı alanlara entegre edebilir. Bakacağınız farklı açı dünyayı değiştirecek fikri bulabilir. İlhamla kalın.

Kaynakça:

  1. Flickr. “Crack in the concrete” Erişim 23 Mayıs, 2021 https://www.flickr.com/photos/8094631@N08/2433365929/
  2. Flickr. “Self-healing concrete” Erişim 23 Mayıs, 2021 https://www.flickr.com/photos/uclnews/8518049675
  3. Hyeong Min Son, Ha Yeon Kim, Sol Moi Park, Haeng Ki Lee “Ureolytic/Non-Ureolytic Bacteria Co-Cultured Self-Healing Agent for Cementitious Materials Crack Repair” Materials (Basel) 11(5):782. 2018 Mayıs (erişim 23.05.2021)
  4. YouTube. “Using bacteria to make self-healing concrete” Erişim 23 Mayıs, 2021 https://www.youtube.com/watch?v=H7frDSx9js8
  5. Xu Huang, Sakdirat Kaewunruen “Self-healing concrete” New Materials in Civil Engineering 27 (2020) 825-856 (erişim 23.05.2021)
  6. Kwok Wei Shah, Ghasan Fahim Huseien, Teng Xiong “Functional nanomaterials and their applications toward smart and green buildings” New Materials in Civil Engineering 11 (2020) 395-433 (erişim 23.05.2021)
  7. H.M. Jonkers, R.M. Mors, M.G. Sierra-Beltran, V. Wiktor “Biotech solutions for concrete repair with enhanced durability” Biopolymers and Biotech Admixtures for Eco-Efficient Construction Materials 12 (2016) 253-271 (erişim 23.05.2021)
  8. Nele De Belie, Elke Gruyaert, Abir Al-Tabbaa, Paola Antonaci, Cornelia Baera, Diana Bajare, Aveline Darquennes, Robert Davies, Liberato Ferrara, Tony Jefferson, Chrysoula Litina, Bojan Miljevic, Anna Otlewska, Jonjaua Ranogajec, Marta Roig-Flores, Kevin Paine, Pawel Lukowski, Pedro Serna, Jean-Marc Tulliani, Snezana Vucetic, Jianyun Wang, and Henk M. Jonker “A Review of Self-Healing Concrete for Damage Management of Structures” Advanced Materials Interfaces 5(17) 1-28 (2018 Mayıs) (erişim 23.05.2021)
  9. İbrahim Özay Semerci “Kendini Onaran Beton” TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi (2014 Ocak) 42-43
  10. Damian Arnold “SELF-HEALING CONCRETE” Ingenia 46 (2011 Mart) 39-43

Burcu Cengiz

Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Tıp Fakültesi Öğrencisi

One thought on “Duvarların Arasındaki Güç

  • 2 Temmuz 2022 tarihinde, saat 22:09
    Permalink

    Gerçekten çok ilginç bir konuya temas etmişsin. Birbirinden farklı görevi olan inanılmaz sayıda bakteri var. Bakterileri hayatımızdaki bazı fiziksel sorunların çözümünde kullanmak, yanılmıyorsam son 10-15 yıldır denenmekte olan bir süreç. Senin yazında bahsettiğin şekilde renal taş oluşumundan esinlenerek betonlardaki çatlakları onarmak için bakterileri kullanmak, oldukça heyecan verici. Ki bence gayet uygulanabilir bir fikir bu, o açıdan da önemli. Bize heyecan veren birçok çalışma ne yazık ki uygulama kısmına gelince sürdürebilir olamayabiliyor. Kimisi de bakterilerle akıl almaz işleri yapıyor. Neye şaşıracağımıza şaşırıyoruz resmen.
    Bu yazıdan yola çıkarak , acaba renal taşları ürolitik bakterileri kullanarak parçalayabilir miyiz? Ya da çeşitli etkenlerle taşları lizise uğratacak bir mikrobiyota ortamı oluşturup invaziv cerrahiden kaçınabilir miyiz?
    Belki de böyle çalışmalar vardır incelemek lazım 😀
    Bu arada kalemine sağlık, yazıların devamı gelir umarım :))

    Yanıtla

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.