荷兰微生物家创造出神奇材料:自动愈合的"生物混凝土"

2025年04月07日 阅读量:432

元素百科信息频道:最近,荷兰代尔夫特理工大学的微生物家生产了类似的酷材料:自动愈合的“生物混凝土”,可以在石灰石细菌的帮助下有效地修复裂缝。

建筑材料-混凝土

混凝土是世界上最常见的建筑材料。无论混合加固多么仔细,所有的混凝土最终都会产生裂缝,有时会导致建筑物倒塌。因此,人们一直在努力使混凝土更耐用。“混凝土裂缝会产生渗漏。如果墙壁和地板上有裂缝,地下室和车库可能会进水。水渗入混凝土的钢筋会腐蚀钢筋,建筑物有坍塌的风险。代尔夫特理工大学微生物教授汉克·约克斯说:“我们发明了一种生物混凝土——利用微生物自动愈合的混凝土。”

自然和建筑材料-生物混泥土

自2006年以来,约克斯一直在研究这种“生物混凝土”。当时,一位混凝土技术专家提出,混凝土是否可以用细菌自行修复。解决这个问题面临着许多挑战。像岩石一样,混凝土非常干燥和碱性。在被水激活之前,“修复细菌”必须休眠多年。由于它们喜欢碱性环境,所以约克斯最终选择了孢子杆菌,它们产生的孢子可以在没有食物和氧气的情况下存活几十年。

约克斯说:“后来的问题是,细菌不仅应该激活在混凝土中,还应该产生修复材料——石灰石。”细菌必须有食物。糖是一种选择,但糖会软化和脆弱混凝土。最后,他选择了乳酸钙。约克斯将细菌和乳酸钙放入生物降解塑料制成的胶囊中,然后将胶囊加入湿混凝土中混合。

生物混凝土看起来像普通混凝土,只添加了额外的成分“愈合剂”。混凝土裂缝后,水进入裂缝,打开胶囊,细菌开始发芽、增殖和食用乳酸钙。钙和碳酸离子通过新陈代谢结合,形成方解石或石灰石,逐渐弥合裂缝。

约克斯希望这种混凝土能开启一个生物建筑的新时代。”这是大自然和建筑材料的结合,大自然给了我们很多有用的东西,比如石灰石的细菌。如果我们把它填满到建筑材料中,它真的很有益。这是一个很好的例子,将自然与建筑环境结合在一起。”

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