Quand le béton se clone et s'autorépare

Et si le béton devenait vivant

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Teaserbild-Quelle: © Smid.dan
Et si le béton devenait vivant

Un peu partout en Europe et aux Etats-Unis, des chercheurs cherchent à incorporer des micro-organismes dans le béton. But recherché : développer un nouveau matériau capable de s’autoproduire ou de s’autoréparer.

Béton vivant

En ajoutant des bactéries, les scientifiques veulent donner vie au béton pour qu'il soit capable de se répliquer et autoréparer.

Imaginez une maison qui se fissure et colmate ses brèches toute seule. Ou un pont autoroutier rongé par la RAG (réaction alcali-granulat), le cancer du béton, qui s’autoguérit sans intervention extérieure. Ce rêve de laboratoire, des Frankensteins modernes sont peut-être en train de le réaliser.

Financés par le Pentagone, des scientifiques de l'université du Colorado à Boulder (Etats-Unis) ont mis au point un matériau de construction étonnant. Ils ont incorporé des micro-organismes à du sable et de la gélatine pour le transformer en un matériau de construction "vivant" pouvant se cloner virtuellement à l’infini.  

La gélatine sert de support à la croissance des bactéries, le carbonate de calcium généré par celles-ci minéralise l'ensemble qui se solidifie. On obtient ainsi, en quelques heures seulement, un matériau dont les propriétés mécaniques sont similaires au béton, ou plus exactement au mortier utilisé comme élément de liaison en maçonnerie.

La reproduction des bactéries engendre une "démultiplication"

Les cyanobactéries utilisées, du genre Synechococcus, survivent plusieurs semaines  et les briques formées grâce à leur métabolisme peuvent, partiellement, s'autorépliquer ! Il suffit de scinder l'une d'elles et d'ajouter de la gélatine et du sable pour que la croissance bactérienne reprenne et produise deux nouvelles briques, et ainsi de suite…

Dans le même ordre d’idées et toujours aux Etats-Unis, des chercheurs du Massachusetts institute of technology (MIT) ont développé un matériau de construction composé d’un hydrogel et de chloroplastes d’origine végétale, qui réagit avec la lumière et le dioxyde de carbone présent dans l’air ambiant. Particularité du matériau: il peut se développer, se renforcer et se réparer tout seul en cas de dégradation.

Du neuf avec du vieux

Une idée pas entièrement nouvelle. En effet, au IVe siècle, l’Empire byzantin incorporait déjà des grains de silicate de calcium dans les murs de la basilique Sainte Sophie à Istanbul. Au fil des siècles, le bâtiment a survécu à de nombreux tremblements de terre, mais les microfissures induites par chaque secousse se sont autocicatrisées grâce à ce matériau.

Cette particularité intrigue et inspire les chercheurs européens, que ce soit en Suisse à l’EPFZ, aux Pays-Bas à l’université de Delft ou en Angleterre à l’Université de Cardiff. Le but des scientifiques est d’intégrer le plus efficacement possible des bactéries dans le béton. En cas de fissuration, le CO2 ambiant devrait diminuer le pH de la zone endommagée… ce qui doit activer les bactéries et, à terme, produire du carbonate de calcium, un minéral aux propriétés connues de colmatage. Une solution qui présenterait l’avantage d’être économique, automatique et sans intervention humaine.