“生物混凝土”能自动修复裂缝

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北京，5月18日，科技日报-你还记得在终结者电影中受伤后能自动愈合的机器人吗？它的神奇力量归功于液态金属合金。最近，荷兰代尔夫特理工大学的微生物学家们创造了一种类似的凉爽材料:自愈合“生物混凝土”，这种材料可以在产生石灰石的细菌的帮助下有效地修复裂缝。

混凝土是世界上最常见的建筑材料。无论如何小心地混合和加固，所有的混凝土最终都会产生裂缝，有时裂缝会导致建筑物倒塌。因此，人们一直在努力使混凝土更加耐久。“混凝土裂缝会导致渗漏。如果墙壁和地板出现裂缝，地下室和车库可能会被淹，混凝土中的钢筋会被水渗透腐蚀，从而使建筑物有倒塌的危险。”代尔夫特理工大学微生物学教授汉克·约克斯说:“我们发明了一种生物混凝土——混凝土，它利用微生物自动愈合。”

根据雅虎网站17日的报道，约克斯自2006年以来一直在研究这种“生物混凝土”。当时，一位混凝土技术专家问混凝土是否能被细菌修复。解决这个问题有许多挑战。混凝土像岩石一样，非常干燥和碱性，在被水激活之前，“修复细菌”必须保持休眠多年。Joecks最终选择了芽孢杆菌，因为它们喜欢碱性环境，而且产生的孢子可以在没有食物和氧气的情况下存活几十年。

约克斯说:“问题是细菌不仅需要在混凝土中被激活，还需要产生修复材料——石灰石。”细菌必须有食物。糖是一种选择，但是糖会使混凝土变得柔软易碎。最后他选择了乳酸钙。Joecks将细菌和乳酸钙放入由可生物降解塑料制成的胶囊中，然后将胶囊加入湿混凝土中进行混合。

生物混凝土看起来和普通混凝土一样，只是添加了一种附加成分“愈合剂”。混凝土裂缝出现后，水进入裂缝打开胶囊，细菌开始发芽、繁殖并吃乳酸钙。钙离子和碳酸离子通过新陈代谢结合形成方解石或石灰石，从而逐渐弥合裂缝。

Joecks希望这种混凝土能够开启生物建筑的新时代。“这是自然和建筑材料的结合。大自然免费为我们提供了许多有用的东西——比如这种产石灰石的细菌。如果我们把它填充到建筑材料中，这真的非常有益。这是一个将自然和建筑环境与新概念相结合的好例子。”(记者常立军)

总编辑圈

生物混凝土的发明让我们想起了2008年诺贝尔生理学或医学奖获得者哈拉尔德·哲·豪森的著名发现——自我修复。这种医学现象被用来解释当人体和其他生物遇到外部入侵或内部变异以及其他危及生命的情况时，它们是如何维持个体的生存的，现在被用于现代工业的生命支持建筑。跨越国界总是带给人们无尽的想象。当自发的自我修复过程在混凝土中展现出来时，建筑将迎来一个新的“生命”，它将成为自然的一部分，并具有“成长”的能力。有时候，科学家带给我们的惊喜远比科幻电影更值得期待。

(编者:胡彦明)