研究人員使用細菌製造“活的”建築材料
據外媒報導,我們已經聽說過實驗性的自修復混凝土,它可以修復其內部的裂縫。現在,科學家們利用細菌創造了可以在現場生長的建築材料,並且這種材料在破碎時可以“再生”。由副教授Wil Srubar領導的科羅拉多大學博爾德分校的研究團隊首先將沙子和明膠水凝膠結合在一起。然後將該混合物放置在磚形模具中,向其中聚球藍細菌中加入藍細菌。混合物的內部結構充當了微生物可以在其中“棲息”的支架。
細菌從周圍環境吸收二氧化碳氣體後便開始生長,並在此過程中產生碳酸鈣。後者將水凝膠礦化成一種砂漿,從而將沙子顆粒粘合在一起,形成固體磚。
在迄今為止進行的測試,研究人員發現在磚塊形成30天后約9〜14%的細菌菌落仍然活著-如果磚被放置在聚球藻-友好濕度水平的環境中,成功也是可能的,。這是一個挑戰,因為當磚完全乾透時,它們的強度最高。考慮到這一點,科學家們現在正在研究可以在更乾旱的條件下生存的微生物。
最終,研究人員希望該技術可以在建築材料中找到用處,這些材料可以從供應的成分中就地生長,並且具有自我修復功能。
實際上,實驗已經顯示出,如果將一塊“固定”磚塊的一半放入帶有更多凝膠和沙子的模具中,那一半的細菌將遷移出並定居在新材料中,最終形成另一塊磚塊。最終,一塊“母磚”(最初分為兩塊)可以用來生產多達八塊其他的磚。
另外,由細菌製成的建築材料實際上將有助於從環境中隔離過量的二氧化碳氣體。常規混凝土則相反,因為其中所用水泥的生產是人為二氧化碳排放的主要來源之一。
Srubar表示:“我們已經在建築物中使用了生物材料,例如木材,但是這些材料不再有生命。我們在問:為什麼我們不能讓它們存活並讓這種生物學也做有益的事情?”
這項研究在本週發表在《Matter》雜誌上的一篇論文中進行了描述。