自我修復細菌磚塊或將可能幫助人類在月球、火星建立基地
據外媒報導,未來的建築可能會充滿細菌,科學家們正在開發一種由微生物組成的混合建築材料,這種材料具備自我修復能力甚至還能從空氣中提取出二氧化碳。科羅拉多大學博爾德分校威爾·斯魯巴爾教授領導了一個跨學科團隊,他們利用細菌製造出了一種耐用的“活”建築材料。
科學家們指出,在極端條件下或軍事結構中,這將會是一種特別寶貴的資產,因為用這種材料製成的磚可以在自然災害或敵人炮火的破壞後自行修復。
“我們相信這種材料特別適用於資源匱乏的環境,比如沙漠或北極甚至是其他星球上的人類定居點,”Srubar說道,“實際上,這項技術的創造性應用是沒有極限的。”
這種活建築材料源於Srubar對可持續建築的興趣。
“活建築材料可以用來提高建築材料生產的效率和可持續性,另外還可以讓材料感知周圍的環境並與之互動,”上週發表在《Matter》上的研究論文的共同負責人Chelsea Heveran說道。比如該種磚塊通過改變顏色來顯示周圍環境危險毒素的存在並還可能將它們吸收掉。
為了製造磚塊,研究人員將把細菌混合到由明膠和沙子製成的“支架”中。在合適的光線和其他條件下,微生物通過吸收二氧化碳來生長並形成碳酸鈣,而碳酸鈣是水泥的主要成分。科學家們可以將這種細菌支架混合成不同的形狀。研究小組證明,他們既可以製造出小方塊那樣的磚塊又可能製造出如鞋盒般大小的磚塊,或看起來像奇特沙堡的結構。
Srubar指出:“令人興奮的是,雖然在混凝土自密封應用中通常只有不到1%的細菌存活,但我們發現,在我們的材料中,細菌的生存能力提高了幾個數量級。”
根據這項研究,大約有9-14%的細菌菌落在30天后仍舊存活並且以磚的形式經歷了3代。據稱,當把這種磚劈成兩半,每塊就能長出新的一塊。
此外,這種材料還非常耐用。研究小組發現,在各種溫度和濕度條件下,它的強度跟現如今承包商使用的砂漿差不多。
這樣一種材料的出現對於這個日益關注起電子垃圾、對自我修復材料越來越感興趣的時代來說真的是來對了時候。