繼最近轟動(dòng)一時(shí)的全球首個(gè)“活體機(jī)器人”被曝光后，日前引領(lǐng)未來式建筑的“活體混凝土”又橫空出世。
這種“活體混凝土”是由科羅拉多大學(xué)博爾德分校(University of Colorado Boulder)的科學(xué)家們研發(fā)的，它們由混合沙子，凝膠和細(xì)菌制成，具有自我生長(zhǎng)、自我修復(fù)的強(qiáng)大功能，而且這種材料能大大降低碳足跡。
混凝土是全世界使用量最大的建筑材料之一，但無論怎樣加強(qiáng)這種材料的強(qiáng)度，所有的混凝土到最后一定會(huì)產(chǎn)生龜裂，長(zhǎng)期失修甚至?xí)?dǎo)致建筑物的的坍塌，因此長(zhǎng)期以來專業(yè)人士都在尋找一種更為可靠的材料。
此外，水泥的生產(chǎn)--水泥是制成混凝土的膠凝材料--就占了二氧化碳排放量的6%，混凝土固化后也會(huì)釋放二氧化碳，這些都不利于生態(tài)環(huán)保。
而新型“活體混凝土”正好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)混凝土的短板。
據(jù)悉，這種新型材料中包含了一種擁有35億年歷史的藍(lán)藻細(xì)菌。藍(lán)藻細(xì)菌通過無性方式繁殖，在干燥、低溫和長(zhǎng)期黑暗等條件下，可形成休眠狀態(tài)的靜息孢子，在適宜條件下又可繼續(xù)生長(zhǎng)。
科學(xué)家們?cè)诤髞淼膶?shí)驗(yàn)中也展現(xiàn)了這種細(xì)菌的特性。他們將沙子、含有水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水凝膠以及藍(lán)藻細(xì)菌放入一個(gè)容器內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些微生物能從空氣中吸收二氧化碳，形成碳酸鈣，而碳酸鈣是水泥的主要成分。這樣就能將砂、石等材料凝合起來。
后來，科學(xué)家還將這種材料制成的磚塊劈成兩半，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在多余沙子，水凝膠和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的幫助下，它們生長(zhǎng)成兩個(gè)完整的磚塊;而且一塊母磚在經(jīng)過三次“繁殖”后最多可生成八塊磚塊。
對(duì)此科學(xué)家表示，這表明這種“活體混凝土”能夠自我修復(fù)裂縫，并且顯示出了“指數(shù)級(jí)”的創(chuàng)造能力。這不僅能降低未來建筑物的安全風(fēng)險(xiǎn)，而且還能減少二氧化碳的排放量。
但同時(shí)在制作者中活體材料時(shí)，科學(xué)家還面臨一大難題。為了獲得最大的強(qiáng)度，混凝土需要完全干燥，但這會(huì)增加細(xì)菌的壓力，降低其生存能力。
因此為了保證微生物的存活，實(shí)現(xiàn)最佳的相對(duì)濕度和溫度是至關(guān)重要的。
不過科學(xué)家認(rèn)為這或許能夠成為控制該材料生長(zhǎng)的開關(guān)，當(dāng)需要自我修復(fù)時(shí)，則調(diào)至最佳濕度和溫度，否則就關(guān)閉。
這種用細(xì)菌制造的新材料不僅將在未來建筑上大放異彩，甚至將成為人類殖民外星的重要幫手。
比如在殖民火星時(shí)，我們只需要帶上“脫水”的各種建筑材料，加入水后，它們就能自我生長(zhǎng)一幢幢建筑物，這不比將一袋袋水泥運(yùn)到火星更為高級(jí)嗎?
該研究發(fā)表在《Matter》雜志上。
