混凝土是世界上最常见的建筑材料, 打从两千年前古罗马时期用来建造万神殿开始, 人类就不断想尝试让混凝土更加耐用些。不管多么小心地混合或者加强, 所有的混凝土最终都会崩裂, 在某种条件之下这种崩裂还可能引起坍塌. 荷兰Delft 大学的Henk Jonkers 博士解释道: " 问题在于混凝土中的小裂痕会引起泄漏"。
" 假如有裂缝产生那水就能够通过-- 这可能发生在你家的地基, 停车间. 然后如果水份侵入到了钢制加强结构体( 就是指钢筋)那就会造成锈蚀, 然后结构体崩塌". 现在Jonkers 博士有一种全新的方法来让混凝土更长命些。
他说" 我们发明了生物混凝土, 这种混凝土可以利用细菌来自我修复。"
这种生物混凝土就跟一般的混凝土那样地混合没什么不同, 不过他们加进了一种额外的物质-- " 修缮介质"。 这东西在混凝土进行混合时不会反应, 只有在固化之后发生裂缝了有水跑进来之后才会溶化而活化反应起来。
微生物学家Jonkers 在2006年时开始这项研究, 因为有个混凝土技术学家问他说有没有办法利用细菌来制造这种自我修复的混凝土。
Jonkers 花了三年时间来破解这个难题, 不过还有好些难搞的挑战需得克服。" 你得让这些细菌在混凝土里面这么难以生存下去的环境中存活, 这就是跟石头一样的材质, 很干很干。" 加上混凝土属强碱性, 这些"修复用" 的细菌可能还得等上好些年之后才可能有水进来引发反应。
Jonkers 选择使用杆菌
来担当这个重责大任, 因为杆菌能在碱性环境下蓬勃发展孢子, 并能够在没有食物跟氧气的情况下存活数十年。
" 下个挑战不只是让细菌在混凝土中存活, 你还得让它们能够在混凝土里面产生修复的材质--就是石灰石" Jonkers 如是说道。
要让杆菌生出石灰石它们得要有食物来源.糖曾经是备选材料之一,可是把糖加进去之后混凝土会变软变弱。 Jonkers最后选了钙授乳乳酸盐,把细菌跟这种授乳乳酸盐封进可生物降解塑胶胶囊中,然后混进湿的混凝土里。
当混凝土固化后最终还是有裂缝产生时水份进入就会开启这些胶囊.细菌开始生长藉由授乳乳酸盐为食增加菌落数量,在这过程中它们会把钙跟碳酸盐离子组合起来形成方解石,或者称为石灰石,然后就会填满这些裂缝。
现在Jonkers 希望这种混凝土可以开启生化建筑的新世纪。 " 这是把自然跟建筑材料联合起来, 大自然一直在供应我们免费的功能性材料, 在这个案例中就是会生产石灰石的细菌"。
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