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研究:微菌混合沙土造出会生长的水泥

2020-3-21 环球解密

科学家造出了一种活的水泥,兼具水泥的坚固性和生物的繁殖功能,造好一块后自己可以繁殖出好几块。

研究人员用沙子和凝胶混合造出支架。凝胶内含有水分和支持微菌繁殖,以及类似海洋贝壳生长的矿化过程所需的养分。

“我们利用蓝细菌的光合作用使支架矿化,所以它真的是绿色材料。这正是我们要造的一种活的材料。”主要研究员科罗拉多大学博尔德分校的斯鲁巴(Wil Srubar)说。

这种凝胶砂砖有繁殖的能力。把它分成两半,加上一些沙土和凝胶,两个半块各自都能再长成完整的一块。研究人员展示,一块砖繁殖三代最多能长成八块砖。

“这种材料可能对传统建材制造业带来的变革让我们很兴奋。它展现了指数级制造材料的能力。”

水泥是目前用量仅次于水资源的材料。研究称,仅水泥粉末的制造过程已占碳排放量的6%。水泥固化的过程还会释放二氧化碳。斯鲁巴说他们发明的这种材料可以作为环保建材的替代品,但是也有一些缺点。

这种砖头需要干透才能达到最坚固的特性。但是干燥的过程有可能破坏微菌的活性,因此这种工艺难度在于要控制一个既能达到最大化坚固性,又维持微菌生命力的一个最佳的湿度。

斯鲁巴说,下一步他们将探索这种材料的不同用途。通过加入具有不同功能的微菌实现不同的生物功能,比如可以造出对空气中有毒物质起反应的材料;也可以造出适合在火星那样恶劣环境下面生长的建筑材料,不用从地球运输材料。

这份研究1月15日发表在《物质》(Matter)期刊上。

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