คอนกรีต (Concrete) เป็นวัสดุผสมที่นิยมนำมาใช้ในงานก่อสร้างตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ๆ ได้แก่ ปูนซีเมนต์ น้ำ และวัสดุผสม เช่น หิน ทราย เป็นต้น คอนกรีตที่แข็งตัวแล้วอาจมีอายุการใช้งานหลายร้อยปี แต่ปัจจัยภายนอกอย่าง ความร้อน ความชื้น แรงสั่นสะเทือน แรงกด อาจทำให้คอนกรีตเกิดการชำรุด ซึ่งยากต่อการแก้ไข และอาจส่งผลต่อความปลอดภัยของสิ่งปลูกสร้าง นักวิทยาศาสตร์จึงได้พยายามศึกษา ค้นคว้า วิจัย เพื่อพัฒนาวัสดุคอนกรีตให้แข็งแรง ทนทานมากขึ้น

     ในปี พ.ศ. 2560 มีการศึกษาคอนกรีตโบราณของชาวโรมัน หรือคอนกรีตโรมัน และพบว่าชาวโรมันใช้น้ำทะเลในการผสมคอนกรีต ทำให้เกิดแร่ธาตุใหม่ที่ช่วยเสริมความแข็งแรงให้กับเนื้อคอนกรีต แต่ในการศึกษาครั้งนี้ทีมวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology หรือ MIT) ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ทำการศึกษาก้อนปูนขาวขนาดเล็ก (Lime clast) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่พบในคอนกรีตโรมัน

     ผลการศึกษาซึ่งเผยแพร่ในวารสารวิทยาศาสตร์ Science Advances เมื่อวันที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2566 พบว่า ก้อนปูนขาวขนาดเล็กนี้ เกิดจากปูนขาวแห้งเร็ว (Quick Lime) หรือแคลเซียมออกไซด์ (Calcium oxide) ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของคอนกรีตโรมันที่ผสมรวม หรือใช้ทดแทนปูนขาวปกติ (Slaked lime) หรือแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Calcium hydroxide) สัมผัสกับน้ำ และเกิดความร้อน ทำให้ปูนขาวแห้งเร็วละลายไม่หมดจับตัวกับผลึกแคลไซต์ (Calcite) และควอตซ์ (Quartz) กลายเป็นก้อนเล็ก ๆ กระจายอยู่ทั่วเนื้อคอนกรีตโรมัน

     นอกจากนี้ทีมวิจัยยังทดลองผสมคอนกรีตโรมัน แล้วนำไปขึ้นรูปเป็นของแข็ง จากนั้นสร้างรอยแตกขนาดเล็ก ก่อนจะนำไปบ่มไว้ประมาณ 2 สัปดาห์ แล้วนำมาทดสอบ โดยราดน้ำลงบนรอยแตก พบว่าน้ำที่ราดลงไปบนรอยแตก ทำให้เนื้อปูนขาว ผลึกแคลไซต์ และควอตซ์ที่เคยจับรวมกันเป็นก้อนเล็ก ๆ เหล่านี้เกิดการละลาย และกระจายไปตามส่วนต่าง ๆ ด้วยน้ำ ช่วยสมานรอยแตกก่อนที่จะขยายตัวมากขึ้นกว่าเดิม

     จากผลการศึกษาที่กล่าวมาในข้างต้น ทีมวิจัยเชื่อว่าการศึกษาคอนกรีตโรมันในครั้งนี้ ไม่เพียงนำมาซึ่งองค์ความรู้ที่จะช่วยพัฒนาคอนกรีตให้มีความแข็งแรงมากขึ้น ยังเป็นการค้นพบแนวทางในการพัฒนาคอนกรีตให้มีคุณสมบัติฟื้นฟูตัวเองแบบอัตโนมัติ (Self-healing Concrete) ซึ่งทำให้คอนกรีตมีความยืดหยุ่น ทนทาน และยั่งยืนมากขึ้น