近日,荷兰代尔夫特理工大学微生物学家造出了一种能自动愈合的“生物混凝土”,这种混凝土能在一种生产石灰石细菌的帮助下有效修复自身裂缝。
混凝土是世界上最普遍的建筑材料,无论多么细心地混合加固,最终都会产生裂缝,有时裂缝还会导致建筑物倒塌。因此人们一直在想方设法让混凝土更加耐用。
代尔夫特理工大学微生物教授汉克·约克斯自2006年起就开始研究“生物混凝土”。当时一名混凝土技术专家提出,可否用细菌让混凝土自行修复。解决这一问题面临许多挑战。混凝土就像岩石一样,非常干燥而且碱性极强,“修复细菌”在被水激活之前,必须长年处于休眠状态。约克斯最终选择了孢芽杆菌,因为它们喜欢碱性环境,产生的孢子在没有食物和氧气的情况下能存活几十年。
约克斯说:“之后的难题是,细菌不仅要在混凝土中被激活,还要产生修复材料——石灰石。”细菌必须有食物。糖是一种选择,但糖会让混凝土变软变脆弱。最后他选择了乳酸钙。约克斯把细菌和乳酸钙装进生物降解塑料做成的胶囊,然后把胶囊加入到湿的混凝土中混合。“生物混凝土”看起来和普通混凝土一样,只是添加了额外成分“愈合剂”。混凝土出现裂缝后,水进入裂缝打开胶囊,细菌则开始发芽、增殖并食用乳酸钙,通过代谢把钙和碳酸离子结合,形成方解石或石灰石,逐渐弥合裂缝。
(摘自《科技日报》 常丽君/文2015年5月18日)