如何创造活的混凝土


细菌帮助科学家进入一个新的建筑世界。


研究人员说,生活建筑材料可以被雕刻成各种形状和尺寸。

加州大学博尔德分校工程与应用科学学院betway必威官方

作者: 尼克 · 卡尼

美国研究人员通过结合沙子和细菌创造了他们所谓的活混凝土。

他们说,现在还为时尚早,但潜力, 是创造能够修复甚至自我复制的建筑材料 -- 用比更传统的方式更环保 (在这种情况下是字面上的) 这一非常重要的现代附加物。

这不是一个全新的想法。宇宙以前报告过 a 的提案荷兰队2015年和美国研究人员2018年,通过向混合物中添加矿物排泄物细菌或真菌来制造自愈混凝土。

然而,科罗拉多大学博尔德分校的一个团队已经把事情推进得更远了,他们甚至梦想着一个未来,在这个未来中,供应商会邮寄出一袋袋干燥的原料来制造生活建筑材料。只要加水,然后生长和塑造你自己的微生物家园。

写入在杂志上物质,Wil Srubar 和他的同事描述了他们是如何用沙子和水凝胶制造出一个支架,让细菌在其中生长的。水凝胶为细菌的增殖和矿化保留了水分和营养,他们说,这一过程类似于海洋中贝壳的形成。

因此,他们创造了一种活性材料,在适当的条件下,它表现出与水泥基砂浆相似的强度。

“我们使用光合蓝藻对支架进行生物矿化,所以它实际上是绿色的。它看起来像弗兰肯斯坦类型的材料,”Srubar 说,他经营着该大学的生活材料实验室。

“这正是我们试图创造的 -- 一种能够存活的东西。”

通过将砖分成两半,细菌可以在一些额外的沙子、水凝胶和营养物质的帮助下生长成两个完整的砖。研究人员证明,一个母体砖在三代后可以繁殖多达八个砖块。

直接的实际好处 -- 潜在的 -- 是以通常的方式生产混凝土会产生相当多的二氧化碳排放。种植它不会。

然而,这并不简单。一个复杂性是砖块需要完全干燥以达到最大的结构容量,从而达到强度,但是干燥会加重细菌并损害其生存能力。

蓝藻需要潮湿的环境才能生存 -- 而在世界上更干旱的地区,蓝藻是无法生存的。

尽管如此,Srubar 认为他和他的同事有所发现。

“我们只是想让建筑材料栩栩如生,我认为这就是整件事的核心,” 他说。“我们只是触及表面,为新学科奠定基础。天空是极限。"

Srubar 设想将具有不同功能的细菌引入材料平台,以创造具有生物功能的新材料,例如能够感知和响应空气中的毒素的材料。

其他应用可能包括在资源有限的地方建造建筑,比如在沙漠或另一个星球上。

Srubar 说: “在严峻的环境中,这些材料会表现得特别好,因为它们利用来自太阳的光生长和扩散,生长所需的外源物质很少。”。

“这将以这样或那样的方式发生,我们不会一路用卡车运送水泥袋到火星。我真的认为一旦我们走了,我们就会带着生物学。"

  1. //www.hibernitel.com/technology/concrete-buildings-heal-themselves
  2. //www.hibernitel.com/technology/fungus-infused-concrete-offers-prospect-of-self-healing-buildings
  3. https://dx.doi.org/10.1016/j.matt.2019.11.016
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