研究人員發(fā)現(xiàn)一種真菌可以幫助混凝土修復自身
研究人員正在尋找真菌,以幫助為搖搖欲墜的基礎設施提供解決方案,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、人行道和其他基礎設施的大量混凝土,就會發(fā)現(xiàn),在出現(xiàn)裂縫之前,不需要太長時間,如果不加以控制,就會破壞這些結構的完整性。一個小裂縫可以將水進一步輸送到混凝土中,最終會到達材料內部的鋼筋,導致腐蝕、減弱甚至可能失敗??紤]到美國許多基礎設施的老化特性,我們可能很快就會發(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的過程。
然而,賓漢姆頓大學的研究人員可能已經找到了一種可行的解決方案,以減輕這種對我們現(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小星球上最多產的角色之一,但一些真菌學家估計,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,來自賓漢姆頓大學助理教授的最新研究表明,我們也許能夠將某些類型的真菌用于治療我們的一些開裂的混凝土基礎設施。
這個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。對于受損的皮膚和組織,宿主將吸收能夠產生新的替代物的營養(yǎng)物質來修復受損的部分。- - - - -賓厄姆頓大學。
由Jin領導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,作為一個休眠的自我修復功能,并且發(fā)現(xiàn)至少有一個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)產生的高pH環(huán)境中發(fā)芽生長良好,并在其菌絲上沉淀方解石晶體。這種自然的過程可以使真菌用碳酸鈣填充混凝土的裂縫,本質上是將其重新編織在一起,作為一種以生物為基礎的自愈劑。
在混合過程中,真菌孢子和營養(yǎng)物質將被放置在混凝土基質中。當裂解發(fā)生時,水和氧氣會進入。如果有足夠的水和氧氣,休眠的真菌孢子會發(fā)芽、生長和沉淀碳酸鈣來愈合裂紋。
當裂縫完全被填滿,最終沒有更多的水或氧氣進入室內時,真菌就會再次形成孢子。隨著環(huán)境條件在后期變得有利,孢子可能再次被喚醒?!薄?
在混凝土中使用真菌將其轉化為以生物為基礎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,標題為“真菌與混凝土的相互作用:對基于生物的自愈混凝土的重要性”。
編輯:徐潔
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