【建筑新材料】一款能自我修复的混凝土
日期:2021-06-02

一直以来,制作混凝土的方法并没太大变,大多都是用沙子和混合剂粘合而成,使它固化从而可以长时间使用。而现在,在美国科罗拉多大学的一个实验室,研发了一款很特别的建筑新材料,一种能再生的生化混凝土。

 



这种新材料中的矿物质不是由化学沉积的,而是由蓝藻沉积的,蓝藻是一种通过光合作用捕获能量的常见微生物。光合作用吸收了二氧化碳,与常规混凝土的生产形成鲜明对比,后者排放了大量温室气体。

 

这种生化混凝土,具有自我修复功能。修复的过程不是单纯地将微生物添加到普通混凝土中,而是在一开始就创造一个适合细菌存活的环境,让它们存活下来,以便它们之后能激活自我修复的能力。这款新的混凝土代表了一种新型的、具有划时代意义的低碳设计建筑材料。

 

为了制造具有生命的混凝土,研究人员首先尝试将蓝藻放入温水、沙子和营养物质的混合物中。微生物吸收光,开始产生碳酸钙,逐渐将沙粒粘合在一起,但这个过程进展缓慢。

 

后来研究团队发现,往混合物中添加明胶,可以加强蓝藻正在建立的基质,以帮助混凝土粘合得更强和更快。明胶是一种食物成分,当溶解在水中冷却后,在分子之间形成特殊键。重要的是,它可以在适合微生物繁殖的中等温度下使用。

 

大约一天后,混合物就形成了混凝土块。其中一个两英寸立方体足够坚固,可以站立,尽管与大多数传统混凝土相比,材料较弱。但之后几天在温室储存在相对干燥的空气中后,这些方块在数天内达到最大强度,微生物逐渐开始消亡。但即使几个星期后,这些方块仍然存活着,当再次暴露在高温和潮湿中时,许多细菌细胞会恢复。

 

这些积木还有一个优点,就是可以用各种常见的材料制成。大多数混凝土需要来自河流、湖泊和海洋的原始沙子,这在世界范围内正在短缺,主要是因为对混凝土的巨大需求。新的生活材料不是那么挑剔。可以使用磨砂玻璃或再生混凝土等废料。

 

目前研发团队正在努力使混凝土更加坚固,从而使材料更加实用。通过提高微生物的抗脱水能力,重新配置材料,这样它们就可以平装起来,很容易组装,就像石膏板一样。


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关键词:建筑新材料
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