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真菌细菌联手!打造超硬环保混凝土新替代品?

2025-04-28来源:ITBEAR编辑:瑞雪

在城市化进程中,混凝土作为建筑基石无处不在,然而其制造过程中的关键成分——水泥,却成为了全球二氧化碳排放的一大源头,占比高达8%。面对环保压力,科学家们正积极寻找传统混凝土的绿色替代品。近日,蒙大拿州立大学传来好消息,该校工程师团队研发出一种基于真菌的新材料,为建筑行业带来了希望。

这种创新材料融合了真菌菌丝体与细菌,创造出一种坚固的结构,类似骨骼,属于工程生物材料(ELM)的前沿探索。与许多ELM材料不同的是,这种新型真菌混凝土能够在长达四周的时间内保持代谢活性,展现出独特的稳定性。

研究团队精心挑选了快速生长的Neurospora crassa真菌,利用其菌丝网络构建结构支架。随后,他们加入了一种名为Sporosarcina pasteurii的细菌,通过微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术,成功将沙子等软质材料转化为具有水泥特性的固体。尤为真菌支架使得研究人员能够精确控制材料的内部结构,模拟出皮质骨的特性,赋予了新材料既坚固又富有弹性的双重优势。

这项创新不仅增强了材料的坚固性,更赋予其智能特性。新型真菌混凝土具备自我修复能力,并能有效承受压力。这是首次将活材料如真菌菌丝体以这种方式应用于建筑材料中,尽管仍处于初步阶段,但其展现出的潜力已足以令人瞩目。一旦研发成功,这种基于真菌的混凝土替代品有望大幅减少对传统水泥的依赖,进而降低建筑行业的碳排放。

然而,挑战也随之而来。成本问题、大规模生产的可行性以及行业接受度都是亟待解决的问题。为了推动这一创新技术的应用,研究人员还需努力延长材料的寿命,并改进生产工艺。尽管如此,这种“会呼吸”的建筑材料仍被视为改变建筑行业未来的重要一环,有望引领更加环保的建筑解决方案。