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新材料“生物混凝土”可自动修复裂缝

https://www.biud.com.cn 2015年05月27日13:44 家居装修知识网

　　还记得《终结者》电影里那个受伤后能自动愈合的机器人吗？它的神奇能力要归功于液态金属合金。最近，荷兰代尔夫特理工大学微生物学家造出了类似的酷材料：自动愈合的“生物混凝土”，能在一种产石灰石细菌的帮助下有效修复自身裂缝。

　　混凝土是世界上最普遍的建筑材料，人们一直在想方设法让混凝土更加耐用。“混凝土裂缝会产生渗漏。如果墙壁地板上有裂缝，地下室、车库就可能进水，水渗入混凝土内的钢筋会使钢筋锈蚀，建筑物就有垮塌的风险。”代尔夫特理工大学微生物学教授汉克·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。”

　　据报道，约克斯自2006年起就开始研究这种“生物混凝土”。当时一名混凝土技术专家提出，可否用细菌让混凝土自行修复。解决这一问题面临许多挑战。混凝土就像岩石一样，非常干燥而且碱性极强，“修复细菌”在被水激活之前，必须长年处于休眠状态。

　　约克斯最终选择了孢芽杆菌，因为它们喜欢碱性环境，产生的孢子在没有食物和氧气的情况下能存活几十年。约克斯说：“之后的难题是，细菌不仅要能在混凝土中被激活，还要能产生修复材料——石灰石。”细菌必须有食物。糖是一种选择，但糖会让混凝土变软变脆弱。最后他选择了乳酸钙。

　　约克斯把细菌和乳酸钙装进生物降解塑料做成的胶囊，然后把胶囊加入到湿的混凝土中混合。生物混凝土看起来和普通混凝土一样，只是添加了额外成分“愈合剂”。

　　混凝土出现裂缝后，水进入裂缝打开胶囊，细菌则开始发芽、增殖并食用乳酸钙，通过代谢把钙和碳酸离子结合，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。