【CNMO科技消息】水泥是現(xiàn)代建筑不可或缺的材料，但其生產(chǎn)過程卻帶來了巨大的環(huán)境負擔(dān)——全球約8%的二氧化碳排放源自水泥制造。為了尋找更加環(huán)保的替代方案，美國蒙大拿州立大學(xué)的工程師們開發(fā)出了一種基于真菌的新型混凝土替代材料，為可持續(xù)建筑帶來了新的希望。
這項創(chuàng)新成果屬于工程活性材料（ELMs）領(lǐng)域，即將活體生物與非生物材料結(jié)合，創(chuàng)造出具有獨特性能的新型材料。此前，ELMs面臨的最大挑戰(zhàn)是壽命短暫，但蒙大拿州立大學(xué)的這款真菌混凝土替代品能在至少四周內(nèi)保持代謝活性，成為目前最持久的候選材料之一。
該材料的核心是快速生長的真菌Neurospora crassa，其形成的菌絲網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了堅固的骨架結(jié)構(gòu)。研究人員隨后引入了一種名為Sporosarcina pasteurii的細菌，促使材料內(nèi)部發(fā)生微生物誘導(dǎo)碳酸鹽沉積（MICP）過程，將原本松散的基材轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃扑嗟膱怨涛镔|(zhì)。
相關(guān)研究分析
更為關(guān)鍵的是，真菌骨架為內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了極高的自由度。研究團隊模擬了人類皮質(zhì)骨內(nèi)部的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，從而在保證強度和韌性的同時，為材料帶來潛在的自愈合能力。這種靈活的架構(gòu)設(shè)計，為未來建筑材料的智能化和可持續(xù)性開辟了新方向。
這是首次將真菌菌絲網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于此類工程材料。雖然目前仍處于實驗室階段，但其潛力不可小覷。隨著進一步的研發(fā)，這種活性真菌混凝土有望減少對傳統(tǒng)水泥的依賴，進而顯著降低建筑行業(yè)的碳排放。
當(dāng)然，挑戰(zhàn)仍然存在，包括成本控制、規(guī)?；a(chǎn)以及行業(yè)應(yīng)用等問題。但如果研究人員能夠延長材料壽命并優(yōu)化制造工藝，這種“活著”的建筑材料或許將在未來徹底改變我們的城市面貌。
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