丁香五月七月综合激情

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    新聞資訊

    新式活性混凝土有自愈功能,還能持續成長

    現代城市是建立在混凝土之上的,但我們付出了可怕的價值;炷恋某霎a不僅釋放出了大約5%的溫室氣體,一旦混凝土失效(混凝土結構修建的有效期一般為50年~70年),其后果或許是毀滅性的。而現在有一種由沙子和細菌制成的新式活性混凝土,只需要你給它提供營養并堅持濕度,就可以持續成長。

    就像珊瑚礁和貝殼,生物體構建碳酸鈣結構已經持續了數百萬年。這種才能乃至被人類借用來在混凝土裂縫危及整個結構之前為其增加填充物。來自科羅拉多大學博爾德分校的Wil Srubar博士有更遠大的主意。

    現有活性混凝土中的細菌活不了多久,因而無法很多繁衍。當Srubar博士查找了關于活性修建資料的科學文獻時,他發現只要0.1%到0.4%的微生物能存活一個月。不同的鈣化細菌的功效或許不同,但一般的混凝土是堿性環境,試圖修補其孔洞關于本來應該負責修補的有機體來說,反而是致命的。

    Srubar博士從零開始,用的資料是藍細菌聚球藻屬、沙子以及由明膠和營養成分制成的水凝膠。藍藻使用光合效果將營養物質組成碳酸鈣,碳酸鈣則與沙子結合構成混凝土。明膠提供了腳手架的效果,而細菌則負責從大氣中去除二氧化碳,兩者一起效果使資料得以凝固。

    與之前不到1%的存活率不同,在Srubar的實驗中,這些細菌30天的生存率為9%~14%。當Srubar博士將一塊活性混凝土磚劈成兩半并增加額外的沙子、明膠和營養物質時,存活的細菌便“殖民”了這塊新資料。經過了三代細菌,這一塊磚變成了八塊。Srubar博士在一份聲明中稱:“這正是我們試圖創造的——一種有生命力的東西。

    由細菌構成的混凝土制作、回收活修建資料的進程

    圖自Heveran et al./Matter

    這項研討仍然存在一些應戰。其中之一,是細菌需要相當濕潤的條件才能不斷成長,但活性混凝土作為修建資料,又必須處于枯燥的狀態,才能取得最大的強度。在實驗室中堅持適當的平衡是一回事——但在修建工地上,這又是另一回事。此外,明膠是由動物膠原蛋白產生的。肉類職業的廢棄物為當時的需求提供了充足的供應,但在城市建設中則又是一個問題。純素明膠替代品能否發揮效果還有待調查。

    論文供認,活性修建資料“無意廣泛替代水泥資料”,但它們仍或許具有許多用途,尤其是它們有修復受損部位的才能。細菌可以原地繁衍,這樣就節省了很多交通運輸費用,在交通不便的區域具有很大的優勢,乃至是未來需要在火星上造房子的某一天。

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