老朽インフラに希望、ひび割れを修復する魔法のマッシュルーム

米国は世界最先端の経済圏のひとつを所有している。しかし、社会を支えている道路、橋、歩道などのコンクリート製インフラは、ゆっくりと崩壊しつつある。コンクリート劣化には複雑な修理が必要になるため、作業の長期にわたる遅れを引き起こし、最も深刻な場合は構造破損に繋がる恐れがある。

コンクリートの劣化は同時に、コストがどんどん高くつくという問題も抱えている。修理されずに残った小さなひびが大きなひび割れに発展すると、金属の補強構造が露出し、ダメージを受けた場合の修理はより高額で複雑なものになる。米国土木学会によれば、この問題が対処されなければ、2025年までにビジネスの喪失により米国経済におよそ4兆ドルの損失をもたらすという。

より優れた、より安価なコンクリートの修復方法が切望されているのは明らかだ。

そこに登場したのが、ニュージャージー州ラトガース大学のニン・チャン（Ning Zhang）准教授の研究チームである。チャン准教授たちは、崩壊しつつあるコンクリートを自動的に修復することによって、いつの日か国家を維持するのを助けられるような秘密の材料を発見したという。その新材料とは何か?  マッシュルームなのだ。

まず、いくつかの背景について説明しておこう。材料科学者たちは長い間、コンクリートを自己修復させるのに役立つ秘密の添加物を探し求めてきた。1つのアイデアとして、樹脂を含んだポリマー繊維でコンクリートを満たしておき、漏れ出した樹脂でひび割れを埋めるというものがあった。

このアイデアは一瞬だけ期待が持てそうに見えた。しかし、コンクリートと樹脂の熱膨張特性が異なるため、ひび割れをより悪化させる場合がしばしばあることが判明してしまった。

炭酸カルシウムは樹脂よりも優れたひび割 …