کۆنکرێتی زیندوو کە خۆی چاک دەکاتەوە؛ پێشکەوتنێکی زانستی کە لە پێستی مرۆڤەوە ئیلهام وەرگیراوە

هەروەک چۆن شانەکانی پێست بە یارمەتی سیستەمی خوێنبەرەکان توانای خۆ چاکبوونەوەیان هەیە، تیمێکی توێژینەوەی ئەمریکی سەرکەوتوو بوون لە بەرهەمهێنانی پێکهاتەی کۆنکرێتی زیندوو کە دەتوانن درزەکانیان خۆیان چاک بکەنەوە بە بەکارهێنانی تەکنەلۆژیای بایۆلۆجی کە لە جەستەی مرۆڤەوە ئیلهامیان وەرگرتووە.

تیمی توێژینەوەکە لە کۆلێژی ئەندازیاری زانکۆی درێکسڵەوە تیشکیان خستە سەر پراکتیزەیەکی کۆن کە لەلایەن بیناکارانی سەرەتاییەوە بەکارهێنرا بۆ بەدەستهێنانی ئەم چەمکە نوێیەی “کۆنکرێتی زیندوو” کە بەکتریا بەکاردەهێنێت کە بەپەلە دەچنە شوێنی درزەکان بۆ چاککردنەوەی زیانەکان.

لە ماوەی ڕابردوودا یەکەمین کرێکارانی بیناسازی جۆرێک لە مووی ئەسپ یان کایان تێکەڵ بە گڵەکە دەکرد. ئەمەش یارمەتیدەر بوو بۆ بەهێزکردنی تێکەڵەی بیناکە. بەڵام شێوازێکی نوێی بیناسازی ئەم میکانیزمە دێرینە دەباتە ئاستێکی دیکە بە گۆڕینی ڕیشاڵەکان بۆ سیستەمێکی شانەی زیندوو کە بەکتریای چاککەرەوەی کۆنکرێت دەباتە شوێنی درزەکان بۆ چاککردنەوەی زیانەکان. تەکنیکەکە لە گۆڤاری Construction and Building Materialsدا بڵاوکراوەتەوە.

کۆنکرێتی زیندوو کە خۆی چاک دەکاتەوە:

توێژەران ئەو ڕیشاڵە پڕ لە بەکتریایانە ناویان ناوە “Biofibre” و لە توێژینەوەکەدا وەسفێکی وردی ئەم سیستەمەیان کردووە و ئاماژەیان بەوە کردووە کە ڕیشاڵێکی پۆلیمرەکە بە هایدرۆجیلی پڕ لە بەکتریا و توێکڵێکی پارێزەر داپۆشراوە کە وەڵامی زیانەکان دەداتەوە. تۆڕی ڕیشاڵی جێگیرکراو لەناو کۆنکرێتەکەدا مانەوەی باشتر دەکات و ڕێگری دەکات لە دروستبوونی درز.

ئەمیر فارنهام، مامۆستای یاریدەدەر لە کۆلێژی ئەندازیاری لە زانکۆی درێکسل و سەرۆکی تیمی توێژینەوەکە، لە ڕاپۆرتێکدا کە لە ماڵپەڕی زانکۆکەدا بڵاوکراوەتەوە دەڵێت: “ئەمە پێشکەوتنێکی سەرنجڕاکێشە کە تەواوکەری هەوڵە بەردەوامەکانە بۆ باشترکردنی کەرەستەی بیناسازی بە بەکارهێنانی ئیلهام لە سروشتەوە”.

دەشڵێت: “ڕۆژانە دەبینین کە پێکهاتە کۆنکرێتییە کۆنەکانمان بەرکەوتەی زیان دەبن. ئەمەش تەمەنی کارکردنیان کەمدەکاتەوە و پێویستی بە چاککردنەوەیەکی گرنگ و گرانبەها هەیە. بیهێنە بەرچاوت کە دەتوانن خۆیان چاک بکەنەوە هەروەک چۆن شانەکانی پێستمان بە شێوەیەکی سروشتی چاک دەکەنەوە”.

شانەکانی پێست ئەم کارە دەکەن لە ڕێگەی پێکهاتەیەکی ڕیشاڵی فرە چینەوە. بایۆفایبەرەکان تەقلیدی ئەم چەمکە دەکەن و بەکتریا دروستکەرەکانی بەرد بەکاردەهێنن بۆ دروستکردنی کۆنکرێتی زیندوو و خۆ چاککەرەوە کە وەڵامی زیانەکان دەداتەوە.

بەکتریا دروستکەرەکانی بەرد بریتین لە زیندەوەرە سروشتییەکان کە بەشداری لە زۆرێک لە پرۆسەیکەدا دەکەن کە بەشدارن لە دروستبوونی بەرد یان پاشماوەی کانزاکان. لەوانە:

• تیۆباسیلۆس فێرۆکسیدانس: ئەم بەکتریایە پێکهاتەکانی ئاسن و گۆگرد ئۆکساید دەکات. ئەمەش دەبێتە هۆی دروستبوونی کانزاکانی وەک ئۆکسیدی ئاسن و سولفات. کە دەتوانێت بەشداربێت لە دروستبوونی هەندێک جۆری بەرد.
• Leptothrix discophora: ئەم بەکتریایانە غەلافی تەنک و ڕیشاڵ بەرهەم دەهێنن کە دەتوانن بە ئۆکسیدی ئاسن یان مەنگەنیز داپۆشرێن. ئەمەش بەشدارە لە دروستبوونی پاشماوەی کانزاکان.
• بەکتریا سیانییەکان: هەندێک جۆری بەکتریا سیانییەکان ناسراون کە بەشدارن لە دروستبوونی “سترۆماتۆلایت”. کە پێکهاتەی چیندارن کە بەهۆی گرتن و بەستنەوەی دانەوێڵەی نیشتوو لەلایەن ماتەی میکرۆبیەوە دروست دەبن.
• Licinibacillus croicus: ئەم بەکتریایەیە ڕۆڵی لە دروستبوونی کانزاکاندا ناسراوە، بەتایبەتی کاربۆناتی کالیسیۆم.

بەکتریاکانی بەرهەمهێنانی کاربۆناتی کالیسیۆم:

تیمی توێژینەوەکە لەسەر بەکتریای Lysinibacillus croicus کاریان کردووە. ئەم بەکتریا هەمیشەییە، کە بە شێوەیەکی باو لە خاکدا دەبینرێت، توانای هاندانی پرۆسەیەکی بایۆلۆجی هەیە کە پێی دەوترێت بارینی کاربۆناتی کالسیۆم بۆ دروستکردنی مادەیەکی هاوشێوەی بەرد. کە دەتوانێت لە پارچەیەک درزی بەرکەوتوودا جێگیر بێت و ڕەق بێتەوە.

توێژەران بۆیان دەرکەوتووە، کاتێک ئەم بەکتریایانە هاندەدرێن بۆ دروستکردنی سپۆرەکانی ناوەوە، ئەوا دەتوانن لە بارودۆخە سەختەکانی ناو کۆنکرێتدا بژین. و بە خەوتوو دەمێننەوە تا چالاک دەکرێن.

دروستبوونی ئەندۆسپۆرەکان کە بە “سپۆرولاسیۆن” ناسراوە، ستراتیژێکی مانەوەیە کە هەندێک بەکتریا بەکاریدەهێنن. پرۆسەیەکی ئاڵۆزە کاتێک ڕوودەدات کە بارودۆخەکان نالەبار دەبن بۆ گەشەکردن و زاوزێی بەکتریاکان. ئەو هەنگاوانەی کە بەشدارن لە دروستبوونی ئەندۆسپۆرەکاندا بەزۆری ئەمانە لەخۆدەگرن:

• دەستپێکردن: کاتێک بارودۆخی ژینگەیی نالەبار دەبێت (وەک کەمبوونەوەی ماددە خۆراکیەکان)، خانەی بەکتریا دەست بە پرۆسەی سپۆڕولاسیۆن دەکات. کە تیایدا DNA لەناو خانەی بەکتریادا چڕ دەبێتەوە و بەرگری زیاتر دەکات بەرامبەر زیانەکان.
• دروستبوونی سێپتۆم: خانەی بەکتریا دابەشی خانە ناهاوسەنگەکان دەبێت و ژوورێکی بچووکتر دروست دەکات کە بە سپۆری پێشەوە ناسراوە لە ناو خانەی باوکدا.
• گەشەکردنی خانەی دایک و سپۆرەکانی پێشەوە: خانەی دایک سپۆرەکانی پێشەوە دەگرێتەوە و دوو پەردە لە دەوروبەریان دروست دەکات. خانەی دایکیش ماددە خۆراکیەکان و پارێزگاری بۆ سپۆرە گەشەسەندووەکان دابین دەکات.
• دروستبوونی قۆڵۆن و توێکڵ: پێشەوە چینێکی کوتیکی پەرەپێدەدات کە بەرگری لە بەرامبەر فشارە ژینگەییەکان دابین دەکات، هەروەها چینێکی پڕۆتین لە دەوری کوتیکڵەکە دروست دەبێت.
• پێگەیشتن و دەردانی: ئەندۆسپۆرێکی پێگەیشتوو لەناو خانەی دایکدا دروست دەبێت، لە کۆتاییدا خانەی دایک هەڵدەوەشێتەوە، ئەندۆسپۆرەکان ئازاد دەکات بۆ ناو ژینگە. ئەندۆسپۆرەکە بە خەوتوو دەمێنێتەوە تا جارێکی دیکە بارودۆخەکان لەبار دەبنەوە. ئەمەش ڕێگەی پێدەدات گەشەی ئاسایی بەکتریا دەستپێبکاتەوە.

ئەندۆسپۆرەکان بە شێوەیەکی باش خۆڕاگرن و دەتوانن بەرگەی بارودۆخە توندەکان بگرن لەوانە گەرما، وشکەساڵی، ماددە کیمیاییەکان و تیشکدانەوە. ئەمەش وایکردووە کە میکانیزمێکی مانەوەی کاریگەرێکی زۆر بێت بۆ هەندێک جۆری بەکتریا. بەکتریاکانی Lysinibacillus croicus کە لەلایەن توێژەرانەوە بەکارهێنراون ناسراون بە توانای باڵایان بۆ دروستکردنی ئەندۆسپۆرەکان.

بایۆفایبەر چۆن کاردەکات؟

ئەگەر بەکتریا هۆکاری سەرەکی بن لە سیستەمی بایۆفایبەردا، ئەوەی ئەم کارە جیادەکاتەوە لە هەوڵەکانی پێشووی بەکارهێنانی بەکتریا هەڵبژاردنی تێکەڵەیەکی گونجاوی بەکتریا و هایدرۆجیل و پۆلیمر کۆتینگە.

محەمەد هوشمەند، یەکێک لە توێژەرانی بەشداربووی توێژینەوەکە دەڵێت: “بۆ کۆکردنەوەی بایۆفایبەر، ئێمە بە ناوەکی ڕیشاڵی پۆلیمر دەستمان پێکرد کە توانای جێگیرکردن و پشتگیریکردنی پێکهاتەکانی کۆنکرێتی هەیە. پاشان ڕیشاڵەکانمان بە چینێکی هایدرۆجیلی بارگاوی کرد بە ئەندۆسپۆرەکانی بەکتریا. و تەواوی کۆکردنەوەکەمان لەناو توێکڵێکی پۆلیمردا داپۆشی کە وەڵامی زیانەکان دەداتەوە وەک شانەکانی پێست.

هوشمەند چۆنیەتی کارکردنی کۆنکرێتی زیندوو ڕوون دەکاتەوە: “بایۆفایبەر لە تۆڕێکدا بە درێژایی کۆنکرێتەکە دادەنرێت لەکاتێکدا کە دەڕژێتە ناو کۆنکرێتەکەوە. هەروەها وەک مادەی پشتیوانی بەهێزکەر کاردەکات. بەڵام توانا ڕاستەقینەکانی تەنها کاتێک ئاشکرا دەبن کە درزەکە ئەوەندە بچێتە ناو کۆنکرێتەکەوە کە بتوانێت بچێتە ناو پۆلیمرەکەی چینی ڕیشاڵەکان”.

ئەو دەڵێت، “کاتێک ئاوەکە دەگاتە ناو درزەکە و لە کۆتاییدا دەگاتە بایۆفایبەرەکان، دەبێتە هۆی فراوانبوونی هایدرۆجیل و پاڵنانی لە ڕێگەی توێکڵەکەوە بەرەو ڕووی درزەکان. لەگەڵ ئەوەی ئەمە ڕوودەدات، بەکتریاکان لە فۆڕمی ناوەوەی خۆیانەوە چالاک دەبن لە بوونی کاربۆن و سەرچاوەی ماددە خۆراکیەکان لە کۆنکرێتەکەدا. و بەکتریاکان کارلێک لەگەڵ کالیسیۆمی ئامادەکراودا دەکەن.” لە کۆنکرێتدا، کاربۆناتی کالیسیۆم بەرهەم دەهێنێت کە وەک مادەیەکی چیمەنتۆکردن کاردەکات بۆ پڕکردنەوەی درزەکان تا سەر ڕووی زەوی.

کۆتا کاتی چاککردنەوە بەندە بە قەبارەی درزەکە و چالاکیی بەکتریاکان. میکانیزمێک کە تیمەکە لە ئێستادا لێکۆڵینەوەی لەسەر دەکەن، ئاماژە سەرەتاییەکانی ئەوە دەردەخەن کە بەکتریاکان دەتوانن لە ماوەی کەمتر لە یەک دوو ڕۆژدا کارەکانیان ئەنجام بدەن.