自愈混凝土_新型活性混凝土有自愈功能,还能持续生长

原标题:新型活性混凝土具有自愈功能,可持续增长

。将来它能自我修复建筑物吗?

现代城市建在混凝土上,但我们付出了可怕的代价混凝土的生产不仅释放出约5%的温室气体,而且一旦混凝土失效(混凝土结构建筑的有效期一般为50-70年),后果可能是毁灭性的。但是现在有一种由沙子和细细菌制成的新型活性混凝土,只有你为它提供营养并保持湿度,它才能持续生长。

就像珊瑚礁和贝壳。数百万年来,生物一直在建造碳酸钙结构。这种能力甚至被人类借用来填补混凝土裂缝,以免危及整个结构。博尔德科罗拉多大学的威尔·斯鲁巴尔博士有一个更大的想法。

现有活性混凝土中的细菌寿命不长,因此不能大量繁殖。当Srubar博士搜索活性建筑材料的科学文献时,他发现只有0.1%到0.4%的微生物能够存活一个月。不同的钙化细菌可能有不同的效果,但普通的混凝土是碱性环境,试图修复它的洞对负责修复它的有机体是致命的。

Srubar博士从零开始,使用蓝细菌球虫、沙子和由明胶和营养物质制成的水凝胶。蓝藻利用光合作用从营养物质中合成碳酸钙,而碳酸钙与沙子结合形成混凝土明胶充当支架,而细菌从大气中清除二氧化碳。这两者一起工作来固化材料。

不同于以前不到1%的存活率。在Srubar实验中,这些细菌的30天存活率为9 %~14%当Srubar博士将一块活化的混凝土砖分成两半,并加入额外的沙子、明胶和营养物质时,活细菌“定居”在新材料上。经过三代细菌,这块砖已经变成了八块。Srubar博士在一份声明中说:“这正是我们试图创造的——一种生物。”

自愈混凝土

制造由细菌形成的混凝土和回收活建筑材料的过程

Heveran等人的图。/Matter

这项研究仍有一些挑战其中之一是细菌需要相当潮湿的条件才能持续生长,但活性混凝土作为一种建筑材料,必须处于干燥状态才能获得最大强度。在实验室保持正确的平衡是一回事,但在建筑工地上,这又是另一回事。此外,明胶是由动物胶原蛋白制成的肉类工业的废弃物为当前的需求提供了充足的供应,但这是城市建设中的另一个问题。纯明胶替代品是否有效还有待观察。

文件承认,活性建筑材料“无意广泛取代水泥材料”,但它们仍有许多用途,尤其是修复受损部件的能力。细菌可以在原地繁殖,因此节省了大量的运输费用,并且在交通不便的地区具有很大的优势,即使将来有一天需要在火星上建造房屋。

蝌蚪杖编译自iflscience,译者李同信,授权转载

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