荷蘭科學(xué)家研發(fā)的自我修復(fù)混凝土即將上市

能制造出石灰石的細(xì)菌膠囊被嵌入了混凝土中。（荷蘭代爾夫特科技大學(xué)）

  人如果斷了腿骨，最終都會長好的。成骨細(xì)胞會生產(chǎn)礦物質(zhì)，形成新的骨結(jié)構(gòu)，將破碎的骨成分重新粘合到一起。

  微生物學(xué)家亨克·楊克斯（Henk Jonkers）就想，為什么建筑物不能自己愈合呢？

  楊克斯在荷蘭的代爾夫特科技大學(xué)工作，他受到人類身體的啟發(fā)，創(chuàng)造出了可自行愈合的混凝土。他把包含可生產(chǎn)石灰的細(xì)菌連同乳酸鈣一同嵌入混凝土塊中，而這些細(xì)菌要么是嗜堿芽孢桿菌Bacillus pseudofirmus，要么是巴氏芽孢八疊球菌Sporosarcina pasteurii。若是混凝土裂開了，空氣以及水分會促使細(xì)菌覓食那些乳酸鈣。這些細(xì)菌將乳酸鈣變成了方解石（石灰石里的一種成分），這樣就把裂縫修復(fù)好了。

  這一創(chuàng)新，將會解決世界上最普 遍的建筑材料——混凝土長久以來存在的問題。混凝土在施工過程中常會出現(xiàn)小裂縫。這些裂縫不會立即影響建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但會引起滲水的問題。滲水最終會 腐蝕混凝土中的鋼筋，最后將造成建筑倒塌。有了自我愈合的技術(shù)，這些小裂縫便能即刻得到修補(bǔ)，延緩未來的漏水現(xiàn)象，并降低隨之而來的維護(hù)的高昂費(fèi)用。細(xì)菌 會在混凝土中保持休眠長達(dá)200年，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于多數(shù)現(xiàn)代建筑的壽命。

  楊克斯已在一所救生站實(shí)地測試了這種混凝土，因?yàn)榫壬竞苋菀资艿酱箫L(fēng)大浪的沖擊和損害。據(jù)他說，這座建筑自2011年以來一直密不透水。這一發(fā)明最近還使楊克斯獲得了歐洲發(fā)明大獎（European Inventors Award）的提名， 6月11日在巴黎的頒獎典禮上將宣布獲獎名單。

  今年，這項(xiàng)技術(shù)將首次上市，并以三種獨(dú)立產(chǎn)品出現(xiàn)：自行愈合的混凝土，處理混凝土的研缽，以及液體修復(fù)介質(zhì)。遺憾的是，這項(xiàng)技術(shù)花費(fèi)仍然相當(dāng)高，每平方米大概要花30-40歐 元。這也意味著，一開始，只有那些滲水和腐蝕很嚴(yán)重的建筑項(xiàng)目（比如地下和水下建筑物）才有實(shí)力使用這個技術(shù)了。細(xì)菌生產(chǎn)方解石所需的乳酸鈣也很貴，這也 是一個問題，但楊克斯及其團(tuán)隊(duì)正在研究更便宜的以糖為基質(zhì)的替代物。而且，隨著對這種混凝土的需求增長，價格就會下降。

亨克·楊克斯，代爾夫特科技大學(xué)的微生物學(xué)家。

  楊克斯說道：“我們最近正在提高生產(chǎn)量，我們期待著，到2016年年中能大量生產(chǎn)這一自行愈合的材料?！?

  其他一些自我修復(fù)的混凝土也都在研發(fā)過程中。在英國，巴斯、卡迪夫和劍橋大學(xué)的研究人員，也在研發(fā)與楊克斯的混凝土類似的可以填補(bǔ)裂縫的材料，他們希望能用這種混凝土鋪設(shè)公路，或建造其他一些建筑。他們估計，這一材料能降低成本達(dá)50%。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家正在研究另一項(xiàng)混凝土自我修復(fù)系統(tǒng)，它可以利用陽光來激發(fā)聚合物微囊，這種物質(zhì)可以填補(bǔ)裂縫。密歇根大學(xué)的一位工程師則研發(fā)出了一種具有超細(xì)纖維的混凝土，它不會裂開，卻能彎曲自如，如果真的裂開了，其內(nèi)部材料也會延展，并用碳酸鈣來重新固定自己。

  這位工程師名叫維克多·李（Victor Li），他說，他所研發(fā)出的這類產(chǎn)品有一個優(yōu)勢，即它們確實(shí)能恢復(fù)混凝土承重的能力，而不僅是用可愈合的產(chǎn)品來填補(bǔ)裂隙而已。他說：“我期待著自行愈合的混凝土這幾年就能投入使用?！?

  混凝土生產(chǎn)在全球的碳排放中占據(jù)5%的量，而因?yàn)槌鞘谢l(fā)展，全球?qū)炷恋男枨笤谶^去十年中也翻了一倍。因此任何能使混凝土建筑更長久屹立的技術(shù)，都不僅會降低資金投入，也會降低碳足跡。看起來，綠色建筑的未來可能取決于混凝土了。