Các nhà nghiên cứu của trường Đại học Michigan, Mỹ, vừa chế tạo ra một loại vật liệu bê tông có khả năng tự liền khi bị nứt mà không cần sự can thiệp của con người.

Nhóm nghiên cứu cho biết, chỉ cần vài ngày có mưa phùn là đủ để làm liền những vết nứt trên vật liệu mới này. Khả năng tự liền xảy ra nhờ vật liệu này được thiết kế để uốn và nứt theo các đường rãnh hẹp hơn là vỡ ra và tách thành các rãnh rộng như xảy ra ở các loại bê tông thông thường. Nhóm nghiên cứu giải thích, giống như khi bị xước nhẹ ở tay, cơ thể con người có thể tự hàn gắn vết thương. Nhưng nếu khi bị thương nặng, cơ thể con người sẽ không thể tự chữa trị được, khi đó cần phải khâu vết thương lại. Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một loại vật liệu có những vết nứt với độ sâu cực nhỏ mà nó có thể tự điều chỉnh làm liền. Thậm chí khi bị chất quá tải, các vết nứt cũng vẫn rất nhỏ.

Trong phòng thí nghiệm của nhóm nghiên cứu, các mẫu vật bê tông tự liền phục hồi hầu như hoàn toàn độ cứng và bền ban đầu của chúng sau khi các nhà nghiên cứu buộc chúng phải chịu một sức căng gấp 3% kích cỡ của nó. Nhóm nghiên cứu cho biết, khi buộc vật liệu này chịu tải lại lần nữa sau khi nó đã tự hàn các vết nứt, vật liệu này hoạt động như mới, với độ cứng và độ bền như cũ.

Nhóm nghiên cứu cho biết, các vết nứt phải nhỏ hơn 150 micromet và thích hợp nhất là dưới 50 micromet để có thể tự hàn gắn hoàn toàn. Để thực hiện được mục tiêu này, nhóm nghiên cứu đã cải tiến vật liệu composit bê tông gia cố có thể uốn cong được, hay còn gọi là EEC mà họ đã phát triển trong 15 năm vừa qua. Dẻo hơn bê tông thông thường, EEC hoạt động giống như kim loại hơn là thuỷ tinh. Bê tông thông thường được coi là một loại ceramic giòn và cứng, vì thế nó có thể bị phá huỷ nặng nề khi chịu động đất hoặc sử dụng quá mức. Nhưng EEC dẻo uốn cong mà không bị vỡ. Nó được chế tạo với các sợi phip gia cố được bọc một cách đặc biệt khiến cho nó liên kết lại với nhau. EEC vẫn nguyên vẹn và an toàn để sử dụng khi phải chịu sức căng lên tới 5%. Bê tông thông thường nứt và không thể chịu độ tải ở 0,01% sức căng. Để kiểm tra vật liệu bê tông tự liền, các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp đo tần số cộng hưởng để xác định độ cứng và bền trước khi và sau khi các vết nứt sảy ra. Họ dùng các sóng âm chạy suốt vật liệu để xác định các thay đổi ở cấu trúc của nó.

Hiện nay, các thợ xây dùng các cấu trúc bê tông có các thanh thép để giữ cho các vết nứt nhỏ nhất. Nhưng chúng không đủ nhỏ để tự liền, vì vậy nước và muối có thể thấm vào thép, khiến cho nó bị rỉ và làm suy yếu kết cấu. Loại bê tông tự liền của nhóm nghiên cứu không cần thép gia cố vì vậy hoàn toàn loại bỏ được sự rỉ sét.