(美国有线电视新闻网)混凝土是世界上应用最广的建筑材料,它的使用可以追溯到2000年前罗马人建造的神庙,人类一直在试图寻找使之坚固耐用的方法,未曾止步。
无论混凝土拌料如何细致入微,亦或强度设计如何牛逼到爆,所有的混凝土最终都必然会开裂,且在某些条件作用之下,这些裂纹会导致构筑物坍塌。
“混凝土开裂的问题在于,它会导致漏水”荷兰代尔夫特理工大学教授Henk Jonkers解释道。
“裂纹生,渗水入--水会渗入你的地下室,车库。其次,一旦水接触到钢筋,--在混凝土中常会设计使用钢筋以增强坚固性--如果钢筋诱蚀,构筑物就可能会轰然坍塌。”
但 Jonkers想出了一个赋予混凝土更长使用寿命的办法。
他说“我们发明了生物混凝土,这是一种利用细菌作自我修复的混凝土”
生物混凝土的搅拌方法与普通混凝土无异,只是多加了一种成份--“修复因子”而已。搅拌混凝土时它不会被破坏,只有当混凝土出现裂纹并且有水渗入与其接触,修复因子才会被溶解激活。
Jonkers教授是一名微生物学家,2006年一位混凝土技术员请教他是否可以用细菌来制造具有自我修复能力的混凝土,他便开始了这项研究。
Jonkers耗时三年才取得突破,但要攻克它却面临诸多棘手挑战。
“混凝土是一种如岩石般坚硬,极度干燥的建筑材料” Jonkers说,“你得找到一种能在这种极度恶劣的环境里还能存活的细菌”
混凝土具有强碱性,而这种“修复”细菌必须潜伏在混凝土里数年才会被渗水所激活。
Jonkers选择了芽孢杆菌,因为它们在碱性条件下生长旺盛并长出孢子,且在没有养分或氧气的情况下可以存活数十载。
“接下来的挑战不仅是要在混凝土里激活细菌,而且还要生成能修复混凝土的材料---那便是生成石灰石"Jonkers解释道。
要生成石灰石,芽孢杆菌需要食材。糖是备选材料之一,但若在混凝土中加入糖,会影响混凝土抗压强度,且易脆。
最终, Jonkers教授选择了乳酸钙,把细菌和乳酸钙装入可生物降解的塑料胶囊里,并在混凝土搅拌时掺入这种胶囊。
当混凝土中形成裂纹,水渗入,胶囊便被降解打开。
然后细菌开始生长,数量繁多,供给乳酸钙提供营养,这样钙质与碳酸离子反应生成方解石,也就是石灰石,从而修补裂纹。
现在Jonkers 希望他发明的这种生物混凝土能开启生物建筑的新纪元。
“生物建筑是自然与建筑材料融合的产物”他说“大自然免费供给用之不尽的资源---在这个发明里,制造出石灰石的细菌很好的例子”
假如我们能把它应用到建筑材料上,会受益匪浅,所以我认为这项发明是融入自然与建筑生态新概念的有益尝试。
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