Latest News Archive

Please select Category, Year, and then Month to display items
Previous Archive
12 June 2025 | Story University of the Free State | Photo Supplied
Dr Hossein Naghizadeh and Refilwe Lediga
Collaborative innovation in action: Researchers from the University of the Free State’s Green Concrete Lab have partnered with the University of Johannesburg to advance 3D printing technologies using sustainable concrete materials. Pictured (from left): Dr Hossein Naghizadeh, Senior Lecturer in Engineering Sciences at UFS, and Refilwe Lediga, Concrete Printing Research Expert in the Department of Civil Engineering Technology at UJ.

In an ambitious and interdisciplinary effort to address today’s Grand Challenges, researchers at the University of the Free State (UFS) are exploring how nature’s oldest life forms – stromatolites – can inspire cutting-edge innovations in industrial ecology and marine conservation.  Drawing from biomimicry, 3D printing, and microbial engineering, their work showcases the convergence of ecological insight with modern technology. 

“One such example is replicating the structures of stromatolites – some of the earliest evidence of life - using green cement and 3D printing, the latest technology in industrial ecology,” explains Dr Jacques Maritz, Head of the Unit of Engineering Sciences at UFS. 

 

Ancient structures, modern science  

Stromatolites are layered microbial formations created by ancient cyanobacteria and date back over 3.5 billion years. These living fossils, found in fossil records and rare modern environments like Shark Bay in Australia, grow through a combination of photosynthesis, sediment trapping, and calcium carbonate precipitation. Not only do they support biodiversity, but they also play a vital role in natural carbon sequestration. 

UFS researchers are harnessing the lessons from these ancient formations to address urgent environmental challenges. In particular, Dr Yolandi Schoeman, Senior Lecturer at the Centre for Biogeochemistry, is leading efforts to cultivate hybrid stromatolites in controlled environments, using microbial consortia grown on 3D-printed scaffolds.  

“At UFS, we are reimagining stromatolite formation through both artificial structural replication and biological cultivation, bridging industrial ecology and microbial engineering to address modern environmental challenges,” says Dr Schoeman. 

 

Ecological engineering for reef restoration 

The rapid decline of marine biodiversity and the degradation of natural reef ecosystems have prompted ecological engineers to develop innovative solutions. At the UFS Green Concrete Lab, researchers are pioneering the design of artificial reefs using 3D-printed, low-carbon geopolymer concrete – a material formulated from industrial by-products such as fly ash and slag. 

Artificial reefs mimic natural reef complexity and serve as critical habitats for marine life, from fish and crustaceans to coral polyps and algae. Algae, in particular, are key to marine ecosystems due to their roles in nutrient cycling, oxygen production, and carbon capture. 

“Green concrete refers to concrete that utilises alternative binders and industrial by-products, significantly reducing the environmental footprint. At UFS, we are focusing on geopolymer concrete, which eliminates the high-energy processes associated with Portland cement, while offering greater chemical resistance - ideal for marine applications,” explains Dr Abdolhossein Naghizadeh from the Unit of Engineering Sciences. 

 

3D printing nature’s complexity 

One of the challenges in artificial reef development is replicating biologically inspired geometries that support diverse marine ecosystems. Traditional construction methods often fail in this regard, but additive manufacturing, or 3D concrete printing, is providing a solution.  

The UFS Green Concrete Lab, in collaboration with the University of Johannesburg, is developing reef modules with intricate geometries and natural surface textures. These features support coral and algae attachment, accelerate ecological colonisation, and enhance habitat functionality. Biochar-based compost filters are also being integrated to aid algae-driven wastewater treatment. 

A particularly novel avenue of research involves using 3D printing to recreate stromatolite structures. These serve as ancient blueprints for modern reef design, merging deep-time ecological understanding with advanced material science. 

 

Biologically engineered hybrid stromatolites  

In parallel to structural efforts, UFS is advancing biological approaches to stromatolite cultivation. From July 2025, researchers in the Unit of Engineering Sciences will initiate a large-scale experiment using microbial consortia in 60-litre tanks, scaling up to 1 m² hypersaline ponds. 3D-printed conical scaffolds, coated with materials such as PP-CaCO₃, hydroxyapatite, and silica gel, will accelerate microbial colonisation and lamination. 

The goal: to achieve stromatolite growth of 14-16 mm in just 28 days - over 150 times faster than in nature. These hybrid systems are expected to produce 7-8 mg/L/day of oxygen, sequester carbon at 3.2 g/m²/day, and remove up to 90% of nitrates and phosphates from water. The potential applications extend from terrestrial ecosystem restoration to extraterrestrial life-support systems. 

 

A multidisciplinary vision for sustainability 

This work exemplifies the strength of interdisciplinary research at UFS, combining civil engineering, mechatronics, marine ecology, chemistry, microbiology, and digital fabrication. The Ecological Engineering Sciences stream fosters a vibrant environment for postgraduate students to develop practical, impactful solutions.  

The Green Concrete Lab is central to these efforts, offering students and researchers access to advanced technologies and collaborative networks. Through their innovative work in 3D-printed green concrete and microbial systems, UFS researchers are addressing biodiversity loss, advancing sustainable construction, and contributing to the global climate agenda. 

“Whether it's rethinking materials, restoring ecosystems, or redefining what concrete can be, our research is laying the foundation for a better, more sustainable world beneath the waves,” concludes Dr Maritz. 

News Archive

Artikel in Die Burger: Steeds is daar die kans vir heling deur Dr Franklin Sonn
2008-04-07

Steeds is daar die kans vir heling

Dr Franklin Sonn - Kanselier van die Universiteit van die Vrystaat en ’n oud-ambassadeur.


TOE gene-navorsers uiteindelik die menslike genoom georden het, is bevind dat menslike wesens inderdaad slegs in minder as 2 % onderling verskil en andersins ooreenstem.

Dít is die goeie nuus.

In die loop van die mens se ontwikkelingsgang en in die proses van ons sosiale organisering is godsdiens-, taal- en kultuurpatrone ontwikkel wat gelei het tot territorium-afbakening en volksvorming waaruit ’n hele geskiedenis van haat, nyd en bloedvergieting ontstaan het het wat ondanks die hoë peil van die beskawing wat die postmoderne mens bereik het, steeds voortwoed.

Dít is die slegte nuus.

Gebeure op die kampus van die Universiteit van die Vrystaat (UV) het ons op onnoemlik tragiese wyse herinner aan ons menslike mislukking dat ons – ondanks die oorheersende ooreenkomste tussen ons – ons liewer op grond van die bykans een persent onderlinge verskil vergrype pleeg wat selfs by diere ondenkbaar is. Dat dit boonop op die kampus van ’n universiteit gebeur, is des te ontstellender.

Dit strek ons universiteit egter tot eer dat die verwagte strafstappe onmiddellik gedoen is en dat geen poging aangewend is om selfverskonend verduidelikings te gee of die kombers oor die kop te trek nie.

IN ’n breër konteks wys prof. Hermann Giliomee tereg daarop dat die tydskrif The Economist ’n opname van Markinor gepubliseer het wat aantoon dat meerderhede in al die gemeenskappe te kenne gee dat rasseverhoudings sedert die koms van die demokrasie verbeter het.

Die afleiding daarvan is dat Suid-Afrika in al sy dimensies op die regte pad is en dat ons in die hoop op ’n beter toekoms vir ons almal voortleef. Die nasionale projek om godsdiens, taal en verskille te eerbiedig maar terselfdertyd ’n heterogene tapisserie van eenheid as nasie te bou is die meeste van ons se erns. Ondanks die terugslag is die universiteit verbind tot hierdie toekomsvisie van transformasie wat herhaaldelik leidinggewend deur die rektor, prof. Frederick Fourie, sowel as sy voorganger, prof. Stef Coetzee, uitgespel is.

Vir die UV gaan dit daarom om die pad van insluiting en eenheid diepgaande te bestuur sodat wit en swart die universiteit as tuiste vir almal sien en ervaar en om die idee van verdringing van een groep deur die ander te vermy of selfs te voorkom dat die toestand geskep word dat een groep in die proses op die vlug slaan. Ons is verbind tot die skepping van ’n nierassige universiteit en nie die toestand dat wittes buite woon en swartes binne of andersom nie.


Ons koester die begrip van medemenslikheid en agting vir ons almal se gelyke menswaardigheid op grond van ons oorheersende menslike ooreenkomste en gedeelde waardes. Ons staan rassisme teen, of dit nou van wit of van swart kom. Ons wil nie aan die eenkant versoening predik maar in waansinnige onderlinge verdeeldheid en agterdog voortleef nie. Almal moet die wonder beleef van die moontlikheid dat ons een kan wees.

Ons waardeer dit opreg dat daar van die kant van ons minister Naledi Pandor paslike veroordeling van die rassevoorval uitgespreek is, maar dat sy onmiddellik die fokus geplaas het op die geleenthede wat die geval vir al ons kampusse maar ook vir ons land bied.

Eweneens ervaar ons die reaksie van die rektore van nasionale universiteite as aandoenlik positief waar die vanselfsprekende veroordeling gepaardgegaan het met die oorheersende geneigdheid om as leiers van meer rassige kampusse intellektuele leiding te probeer gee in die bepaling van waar ons land staan in die hantering van rassisme, ons erfsonde.

Ons is maar alte bewus daarvan dat ons ongelukkige geskiedenis van kolonialisme en apartheid nog vars in die geheue is. In ons euforie oor die koms van die demokrasie, wat gegrond is op ons grondwetlike verklaring van ons eenheid, was ons nietemin miskien naïef om te dink dat ons in werklikheid nou een is. Dit was bloot die aanhef. Jody Kollapen van die Suid-Afrikaanse Menseregtekommissie het iets beet wanneer hy aanvoer dat ons wel versoening omhels het, maar naïef gedink het dat solank ons die konsep op ons lippe neem, dit alles sal regmaak. Ons stem saam dat daar inderdaad steeds baie werk te doen is.

Ons wil te maklik die omvang van die taak om ’n nierassige nasie te bou geringskat. Ons misken heel dikwels die inherente gebrek aan kapasiteit by mense om op hul Godgegewe ooreenkomste te fokus. Dit lyk asof mense veel meer geneig is om verskille, gewaand of eg, te beklemtoon. Dit is ’n deel van ons menslikheid. Daar is ’n ontstentenis van leiding van byvoorbeeld ons kerk. Die kerk verkondig met heilige preweling ons eenheid in Christus, maar verdedig onmiddellik daarna dawerend verdeeldheid in die kerk. Ons pas regstelling in die werkplek toe sonder om werklik aandag te gee aan en bronne beskikbaar te stel vir die hantering van geregverdigde swart woede en sonder om begryplike aanmatiging en meerderwaardigheid te versoen met ewe begryplike wit verydeling en vervreemding.

Ons ag diversiteit as ’n gegewe sonder om genoegsame werk daarvan te maak om die rykheid van ons heterogeniteit in te bou in die nierassige eenheidstaat wat ons voorsien. Ons begaan ook die fout om die erfsonde van rassisme as net ’n Suid-Afrikaanse fenomeen te eien en is geskok as ons opmerk hoe diep die kloof tussen groepe in Amerika steeds lê.

SENATOR BARACK OBAMA se toespraak in Philadelphia spreek tot die hart van die kwessie oor hoe moeilik dit is om medemenslik te wees en hoe ons sukkel om ons in ander skoene te plaas en so eenheid te bou.

Ons vergeet so maklik dat ons versugting na vrede nêrens sal kom as ons nie die aandrang verstaan dat niemand gevra word om af te skuif nie, maar dat mense bloot gevra word om op te skuif sodat almal sitplek kan kry sodat ons sodoende mekaar se menswaardigheid kan voel en verstaan. Ons almal het gelyke aanspraak op Suid-Afrikanerskap. Niemand het die reg om meerderwaardig te voel nie. Ons mag ook nie ruimte skenk aan die geboorte of oplewing van ’n nuwe veronderstelling dat gemeensaamheid gebou kan word deur rassevernedering aan die een kant en rassevergelding aan die ander kant nie. Ons in Suid-Afrika het ’n hoë prys betaal vir die beoefening asook die verdraagsaamheid. Ons moet enige vorm van rassehegemonie teenstaan.

Hoe erg die provokasie ook al by swart mense kan wees wanneer ons rassevergelding soek, ons mag dit nooit weer verdra nie. Aan die ander kant is dit ewe gevaarlik dat ons nasionale geesdrif vir vergifnis en versoening deur wit mense geag word as ’n geleentheid om terug te val in gemaksones van meerderwaardigheid en toe-eiening Ons is dit aan ons toekoms verskuldig om hierdie tendense onmiddellik raak te sien en te besweer. Dit verg dapper leierskap. Ons universiteit het rede om trots te wees op ons prestasies om groter oopheid en toeganklikheid te skep. Die afgelope 5 jaar het ons 61 studente uit lande soos die Soedan, Ethiopië, Kameroen, Botswana en Lesotho gedoktoreer. Boonop het 6 studente uit lande soos Korea en Indië by ons doktorsgrade verwerf en 11 uit lande soos Amerika en Duitsland. Dit is ons trots.

Ons aan die UV is dit aan ons land maar ook aan onsself verskuldig om nederig te bly en, waar nodig, ons hand diep in eie boesem te steek, maar terselfdertyd te beklemtoon dat ons nie gedefinieer wil word deur insidentele vergrype van ’n klein groep misleide studente nie – hoe erg hul optrede ook al is. Ons reken daarmee af, maar ons wil graag onsself erken as deelgenote aan die erfenis van die nasionale sonde van rassisme, maar ’n universiteit wat transformasie aktief nastreef. Ons is trots op ons oopheid en wat daaruit voortspruit. Op die oomblik is ons onsosiale tradisie van herkoms Afrikaans en Sotho en is ons daarop ingestel om, waar doenlik en waar dit vereis word, Engels as internasionale taal in te bou in ons pogings om mekaar te vind eerder om ons trotse kultuur tradisies te vergeet.

DIE raad, die senaat, die rektor, die personeel van die universiteit wil saam met studente en werkers opnuut geleenthede soek om in gesprek met mekaar te bly. Ons wil saam opgewonde bly oor die moontlikheid van heling, groei en transformasie wat die onlangse insident vir ons geskep het.

Artikel in Die Burger, Saterdag 22 Maart 2008

We use cookies to make interactions with our websites and services easy and meaningful. To better understand how they are used, read more about the UFS cookie policy. By continuing to use this site you are giving us your consent to do this.

Accept