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細菌幫助建筑材料活躍起來:新的有生命的建筑材料可以增長和繁殖-并可能有助于減少未來基礎設施的溫室氣體排放,中國建材網,cnprofit.com
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細菌幫助建筑材料活躍起來:新的有生命的建筑材料可以增長和繁殖-并可能有助于減少未來基礎設施的溫室氣體排放
2021年05月07日    閱讀量:39765    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

科羅拉多大學博爾德分校的研究人員開發了一種新方法,可以在一些最微小的承包商的幫助下設計更具可持續性的建筑。


在一項將于1月15日發表在《物質》雜志上的研究中,工程師Wil Srubar和他的同事描述了他們利用細菌來開發能夠生存和繁殖的建筑材料的策略-可以減少碳足跡。


土木,環境和建筑工程系(CEAE)的助理教授Srubar說:“我們已經在建筑物中使用了生物材料,例如木材,但是這些材料已經不再存在中國建材網cnprofit.com?!?“我們在問:為什么我們不能讓它們活著并且讓生物學也做些有益的事情呢?”


細菌幫助建筑材料活躍起來:新的有生命的建筑材料可以增長和繁殖-并可能有助于減少未來基礎設施的溫室氣體排放 中國建材網,cnprofit.com


您目前還不能在當地的Home Depot購買這些由微生物制成的磚塊。但是研究人員說,他們以高成功率保持細菌存活的能力表明,居住的建筑物將來可能相距不遠。


這樣的結構有一天可以治愈自己的裂縫,從空中吸走危險的毒素,甚至在發出命令時發光。


“天空是我們創造力的極限,” Srubar說。


對于如今更具尸體般的建筑材料而言,情況可能并非如此,他說,這種材料制造成本高昂且污染嚴重:僅制造道路,橋梁,摩天大樓和其他建筑物所需的水泥和混凝土,就占世界年產量的近6%。二氧化碳的排放。


Srubar的解決方案:雇用一些細菌。


特別是,他和他的同事們對Synechococcus屬的藍細菌進行了實驗。在適當的條件下,這些綠色微生物吸收二氧化碳氣體以幫助它們生長并制造碳酸鈣(碳酸鈣是石灰石和水泥的主要成分)。


為了開始制造過程,研究人員將藍細菌菌落接種到沙子和明膠溶液中。進行正確的調整后,微生物攪出的碳酸鈣使明膠礦化,明膠將沙子和磚塊粘合在一起。


斯魯巴說:“這就像制作米飯脆皮點心一樣,在其中加入一點硬顆粒就可以使棉花糖變硬?!?/p>


作為額外的好處,這種磚實際上可以從空氣中除去二氧化碳,而不是將其抽回。


它們也很耐用。在新的研究中,研究小組發現,在一定的濕度條件下,它們的強度與當今承包商使用的砂漿的強度大致相同。


他說:“你可以踩它,它不會破裂?!?/p>


研究人員還發現,他們可以復制自己的材料。將其中的一塊磚切成兩半,然后每塊磚都可以長成新磚。


這些新的磚具有韌性:根據該小組的計算,經過30天和3代不同形式的磚加工后,其材料中大約9-14%的細菌菌落仍然存活。相反,添加到混凝土中以開發自愈材料的細菌的存活率往往低于1%。


“我們知道細菌以指數速度生長,” Srubar說?!斑@與我們說3D打印塊或鑄造磚塊的方式不同。如果我們能夠以生物方式生長我們的材料,那么我們就可以以指數級的規模進行制造?!?/p>


他指出,在此之前還有很多工作要做。例如,該團隊的藍細菌需要潮濕的環境才能生存-在世界上更干旱的地區這是不可能的。因此,他和他的團隊正在努力設計更能抵抗干燥的微生物,從而使它們保持活力和功能。


但是可能性很大。Srubar設想了一個未來,供應商可以寄出裝滿干燥成分的麻袋來制造生活用建筑材料。只需加水,現場人員就可以開始生長并塑造自己的微生物之家。


斯魯巴說:“自然界已經找到了如何以一種聰明而有效的方式來做很多事情的方法?!?“我們只需要更加注意?!?/p>


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