研究人員發(fā)現(xiàn)一種真菌可以幫助混凝土修復(fù)自身
研究人員正在尋找真菌，以幫助為搖搖欲墜的基礎(chǔ)設(shè)施提供解決方案，并取得了可喜的成果。
快速瀏覽一下用于建造房屋、道路、橋梁、人行道和其他基礎(chǔ)設(shè)施的大量混凝土，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在出現(xiàn)裂縫之前，不需要太長(zhǎng)時(shí)間，如果不加以控制，就會(huì)破壞這些結(jié)構(gòu)的完整性。一個(gè)小裂縫可以將水進(jìn)一步輸送到混凝土中，最終會(huì)到達(dá)材料內(nèi)部的鋼筋，導(dǎo)致腐蝕、減弱甚至可能失敗。考慮到美國(guó)許多基礎(chǔ)設(shè)施的老化特性，我們可能很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)大量的建筑需要大量的維修或完全的重建，這兩者都是昂貴而漫長(zhǎng)的過(guò)程。
然而，賓漢姆頓大學(xué)的研究人員可能已經(jīng)找到了一種可行的解決方案，以減輕這種對(duì)我們現(xiàn)代奇跡材料的破壞，這多虧了最不了解的生物王國(guó)之一，至少是普通的外行——真菌。盡管真菌是我們稱之為家的這個(gè)小星球上最多產(chǎn)的角色之一，但一些真菌學(xué)家估計(jì)，地球上一半的物種都是真菌，我們現(xiàn)在只是在尋找真菌能為我們提供正確的條件。然而，來(lái)自賓漢姆頓大學(xué)助理教授的最新研究表明，我們也許能夠?qū)⒛承╊愋偷恼婢糜谥委熚覀兊囊恍╅_(kāi)裂的混凝土基礎(chǔ)設(shè)施。
這個(gè)想法最初是受到人類身體的神奇能力的啟發(fā)，可以治愈自己的傷口、擦傷和骨折。對(duì)于受損的皮膚和組織，宿主將吸收能夠產(chǎn)生新的替代物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)修復(fù)受損的部分。- - - - -賓厄姆頓大學(xué)。
由Jin領(lǐng)導(dǎo)的研究小組探索了一些不同的真菌，作為潛在的被納入混凝土的潛在候選物，作為一個(gè)休眠的自我修復(fù)功能，并且發(fā)現(xiàn)至少有一個(gè)可以讓編織破裂的混凝土重新組合在一起。
一種被稱為Trichoderma reesei的真菌在從混凝土中溶解的氫氧化鈣(Ca(OH)2)產(chǎn)生的高pH環(huán)境中發(fā)芽生長(zhǎng)良好，并在其菌絲上沉淀方解石晶體。這種自然的過(guò)程可以使真菌用碳酸鈣填充混凝土的裂縫，本質(zhì)上是將其重新編織在一起，作為一種以生物為基礎(chǔ)的自愈劑。
在混合過(guò)程中，真菌孢子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)將被放置在混凝土基質(zhì)中。當(dāng)裂解發(fā)生時(shí)，水和氧氣會(huì)進(jìn)入。如果有足夠的水和氧氣，休眠的真菌孢子會(huì)發(fā)芽、生長(zhǎng)和沉淀碳酸鈣來(lái)愈合裂紋。
當(dāng)裂縫完全被填滿，最終沒(méi)有更多的水或氧氣進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，真菌就會(huì)再次形成孢子。隨著環(huán)境條件在后期變得有利，孢子可能再次被喚醒。”——金
在混凝土中使用真菌將其轉(zhuǎn)化為以生物為基礎(chǔ)的自愈版本的研究還處于起步階段，研究人員還需要研究最大的問(wèn)題，“在混凝土的惡劣環(huán)境中，真菌的生存能力”，在商業(yè)解決方案實(shí)現(xiàn)之前。該研究小組在《建筑與建筑材料》雜志上發(fā)表了最初的研究成果，標(biāo)題為“真菌與混凝土的相互作用:對(duì)基于生物的自愈混凝土的重要性”。
編輯：徐潔
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