VUB-onderzoek naar zelfhelende bouwmaterialen

schimmels als gatenvullers

Schimmels en gebouwen: wie beide hoort in éénzelfde zin denkt maar aan één ding: saneren. Toch kunnen schimmels ook oplossingen bieden voor heel wat problemen die in de bouwpraktijk opduiken. Ingenieur-architect Aurélie Van Wylick onderzoekt in de laboratoria van de VUB hoe ze schimmels op een duurzame manier kan inzetten om de levensduur van klassieke bouwmaterialen op te krikken en ze zelfs zelfhelend te maken.

Myceliumdraden als bindend element

De VUB heeft een lange traditie in het onderzoek naar composietmaterialen waarbij de structuur van de myceliumdraden van schimmels het bindende element zijn: onderzoek dat plaatsvindt binnen een interdisciplinair consortium van onderzoeksgroepen 'Architectural Engineering' (ARCH), 'Microbiology' (MICR) en 'Physical Chemistry and Polymer Science' (FYSC).

Hoewel de vergelijking niet helemaal opgaat, zou je, om het simpel te stellen, die myceliumdraden kunnen vergelijken met de wortels van planten. Ze vormen een dicht, complex en zeer fijnmazig netwerk dat zich voedt met een natuurlijke voedingsbron (zoals vezels). De myceliumdraden vormen een soort lijm die een materiaal samenhoudt.

Scheurtjes dichtmaken

Zelf is Van Wylick veeleer bezig met zelfhelende bouwmaterialen. Ze doet dat onder leiding van professoren uit de verschillende onderzoeksgroepen. "Schimmels lenen zich goed tot het repareren van beton op plekken waar je normaal moeilijk bij kan", zegt ze. "Schimmeldraden kunnen groeien in scheurtjes en spleten die overal in beton aanwezig zijn en die al ontstaan tijdens het uitharden van het beton. Schimmels zijn in staat die microscheurtjes dicht te maken door een structuur op te bouwen van calciumcarbonaat, hetzelfde materiaal waaruit stalactieten zijn gemaakt. Daarmee wordt de wapening beschermd tegen vocht en zuurstof, zodat corrosie minder kans krijgt."

Om dit waar te maken, moeten van bij de productie van het beton al voorzorgen worden genomen. "We experimenteren momenteel op laboratoriumschaal met cement waarin we capsules verwerken waarin een bepaalde concentratie aan sporen aanwezig is van de schimmelsoorten die in staat zijn om gebeurlijke scheurtjes te gaan vullen", aldus Van Wylick.

Basische omgeving

De belangrijkste bottleneck voor de schimmelgroei is de basische omgeving die beton eigenlijk is en waarin schimmels moeilijk gedijen. Schimmels houden van een min of meer gemiddelde zuurtegraad: niet te zuur, maar ook niet basisch. "We zoeken nog een manier om die hindernis te nemen", zegt Van Wylick, die hoopt dat ze over enkele jaren de labofase van haar onderzoek achter de rug zal hebben. "We geloven sterk in biologische oplossingen voor architectuurproblemen: ze zijn per definitie circulair, ecologisch en goed voor het milieu."