Student iz Pazina osmislio beton koji sam zacjeljuje i oduševio struku, evo koja je tajna

U svijetu gdje beton stalno trpi zbog korozije i starenja, traže se pametna rješenja. Ivan Sloković iz Pazina osmislio je ConCure, beton koji se sam ‘zacjeljuje’. Ova inovacija može smanjiti štetu i troškove održavanja, a već je dobila priznanje na međunarodnom natjecanju Eureka IIEC 2025. Razgovarali smo s njim i otkrili tajne iza ove inovacije.

U vrijeme kada građevinski sektor sve više osjeća pritisak većih opterećenja i starijih konstrukcija, traženje pametnih i održivih rješenja postaje nužno. Korozija armiranog betona sve češće izaziva ozbiljna oštećenja na građevinama širom svijeta. U tom kontekstu posebno se istaknuo mladi istraživač Ivan Sloković iz Pazina, apsolvent Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije u Zagrebu.

Sa svojim projektom samozacjeljujućeg betona ConCure, Ivan je osvojio treće mjesto na međunarodnom natjecanju Eureka IIEC 2025. Razgovarali smo s njim kako bismo doznali što stoji iza ove ideje i zašto vjeruje da ConCure može postati važno rješenje u borbi protiv korozije armiranog betona.

Od primijenjene kemije do znatiželje za građevinarstvo

Ivan je još u srednjoj školi pokazivao snažan interes za prirodne znanosti, osobito kemiju. Kaže da je od početka želio studirati smjer koji naglašava praktičnu, primijenjenu kemiju. Upravo ga je ta želja usmjerila prema FKIT-u i kasnije prema području materijala i građevinarstva. No, veliku ulogu imali su i njegovi profesori.

– Tijekom preddiplomskog studija imao sam priliku proći široki spektar kolegija, od anorganske i organske kemije do elektrokemije. Iako sam uspješno savladavao sva područja, upravo me razvoj specifičnih materijala i područje elektrokemije najviše zaintrigiralo. Veliku ulogu u tome imali su profesori – prof. Irena Škorić, prof. Sanja Martinez, prof. Marica Ivanković, prof. Zoran Mandić i dekan prof. Ante Jukić, čija su motivacija, podrška i pristup nastavi dodatno produbili moju zainteresiranost prema kemiji. Prirodno sam ambiciozna i znatiželjna osoba, i smatram da upravo iz znatiželje dolazi i motivacija za istraživanje, rekao nam je.

Ističe kako se tržište inhibitora korozije godinama razvija relativno sporo, iako su potrebe sve veće. Globalno tržište inhibitora za armirani beton raste oko 6,2 posto godišnje, dok inovativnije i ekološki prihvatljivije klase rastu gotovo dvostruko brže. Razlog je jednostavan, infrastruktura stari, novi megaprojekti nastaju, a posljedice loše zaštite sve su očitije u gradovima poput Havane, Kaira, Napulja ili Atene.

– Kolaps Morandi mosta u Genovi, u kojem je život izgubilo 43 ljudi, a više od 600 ostalo bez doma, jedan je od najpoznatijih primjera tragičnih posljedica degradacije konstrukcija. Takvi događaji snažno ističu potrebu za kontinuiranim razvojem i inovacijama u građevinskom sektoru. Stoga je ključno ulagati u pametne, trajne i održive sustave zaštite armiranog betona, zaključuje Ivan.

Što je ConCure?

Sve prethodne spoznaje, iskustva i Ivanov entuzijazam prirodno su doveli do pokretanja jedinstvenog projekta koji je nazvao ConCure. Iako je još u idejnoj fazi, već sada pobuđuje interes kako akademske zajednice, tako i industrije. Temelj ConCurea je formulacija koja sadrži polimerne mikrokapsule ispunjene korozijskim inhibitorima dobivenim valorizacijom drvnog otpada. Lignocelulozni materijali iz tog otpada danas se sve češće koriste u inženjerstvu zahvaljujući svojim izvrsnim svojstvima, dostupnosti i održivosti. Time projekt doprinosi razvoju kružne ekonomije i praćenju EU ciljeva vezanih uz održivost i zelenu tranziciju.

– Ideja se razvila sasvim spontano. Tijekom Erasmus+ stručne prakse u Ateni (2025. godine) radio sam na razvoju biokompozita na bazi poli(mliječne kiseline) pod mentorstvom izvrsne profesorice Stamatine N. Vouyiouke, u sklopu wood2wood (W2W) projekta financiranog od strane Europske unije. Projekt mi je dao odlično praktično iskustvo s polimernim materijalima, posebno s lignoceluloznim komponentama dobivenim valorizacijom drvnog otpada. Rezultati njihove inkorporacije pokazali su izuzetno obećavajuće performanse, a dio tih nalaza uskoro će biti i znanstveno publiciran, pojasnio je.

To ga je iskustvo potaknulo na razmišljanje – zašto lignocelulozne materijale ne bi pokušali iskoristiti i za poboljšanje korozijske stabilnosti građevinskih materijala? Slijedila su intenzivna pretraživanja literature, modeliranja i detaljna konceptualizacija rješenja. Kako su ga elektrokemija i materijali oduvijek posebno zanimali, ovo je bila idealna prilika da znanje stečeno na W2W projektu primijeni na područje koje ga istinski motivira.

Beton koji se sam zacjeljuje

ConCure je tako prerastao u projekt razvoja betona koji se sam ‘zacjeljuje’. Ovaj proces, poznat pod nazivom self-healing, u korozijskom inženjerstvu temelji se na stvaranju zaštitnog sloja na površini metala kako bi se usporila ili zaustavila daljnja korozija. U Ivanovom slučaju radi se o ekstrinzičkom inteligentnom mehanizmu – mikrokapsule reagiraju tek kada nastupi određena promjena u okolini te otpuštaju inkapsulirani inhibitor koji usporava neizbježan korozijski proces.

Kako je objasnio, tijekom napredovanja korozije u armiranom betonu dolazi do pada pH vrijednosti, najčešće zbog karbonatizacije ili ulaska klorida. Upravo taj pad pH vrijednosti djeluje kao okidač: polimerne mikrokapsule degradiraju, oslobađaju inhibitor i omogućuju stvaranje hidrofobnog zaštitnog sloja kemijskom reakcijom kelacije željezovih iona. Prednosti ovakvog sustava su brojne, od inteligentne zaštite koja se aktivira samo kada je potrebna, preko jednostavne primjene i biokompatibilnosti, pa sve do jednostavne sinteze i dobre skalabilnosti. Primjenom ovakvih rješenja smanjuje se potreba za učestalim sanacijama i analizama, a time se produžuje vijek trajanja konstrukcija.

Inovacija koja može značajno pomoći građevinarstvu

Glavno pitanje za razvoj ConCure-a bilo je kako ovu tehnologiju implementirati tako da stvarno pomogne građevinskom sektoru u borbi protiv korozije i smanjenju troškova održavanja.

– Naša inovacija usmjerava građevinski sektor prema novim, zelenim tehnologijama. Pametan mehanizam aktivacije i samozacjeljivanje omogućuju dulje intervale između sanacija i detaljnih inspekcija, čime se značajno smanjuju troškovi održavanja i produljuje vijek konstrukcija, objašnjava Ivan.

Dodatno, planiraju integrirati i vizualni mehanizam signalizacije. Jedan od najvećih izazova u području korozije je njezina nevidljivost, osobito kod rupičaste (pitting) korozije. Inhibitor koji razvijaju stvara tamni kompleks reakcijom s Fe²⁺ ionima, istim principom koji se stoljećima koristio u izradi željezno-galnog crnila. Takva promjena boje omogućuje lakši i brži monitoring korozije u vrlo ranoj fazi, što predstavlja važan napredak u odnosu na klasične sustave.

Izazovan projekt nastao na temelju međunarodne suradnje

ConCure je nastao kroz suradnju National Technical University of Athens i Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije u Zagrebu. Sama činjenica da se radi o suradnji dviju država koje su tek ove godine ušle u skupinu ‘moderate innovators’ pokazuje koliko je važno ulagati u znanstvene projekte i omogućavati mladim istraživačima da rade na globalnim izazovima.

– Najveći izazov bio je nedostatak izravne literature, što je zahtijevalo opsežno istraživanje i puno kreativnosti u konceptualizaciji. Sudjelovanje na EUREKA natjecanju i izrada poslovnog plana bili su mi prvi doticaj s poduzetništvom i naučili su me sagledati projekt iz šire perspektive, a ne samo iz znanstvene, ističe Ivan.

Reakcije međunarodnog žirija bile su iznimno pozitivne, a osvajanje trećeg mjesta dodatno je potvrdilo važnost povezivanja akademije i industrije. No, kako kaže, pravi posao tek slijedi.

– Eksperimentalni rad započinje u veljači u Ateni i uvjeren sam da će se trud isplatiti. Nadam se da će ovaj projekt motivirati i druge studente da vjeruju u svoje ideje, kao i profesore da nastave pružati podršku i vjerovati u studente. Upravo je takva sinergija ključna za stvaranje kvalitetnog i inovativnog okruženja od kojeg može profitirati cijela zajednica, ne samo ekonomski, već i intelektualno, zaključio je.

Pridružite se našoj Viber zajednici i prvi saznajte sve informacije.