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【CNMO科技消息】水泥是现代建筑不可或缺的材料,但其生产过程却带来了巨大的环境负担——全球约8%的二氧化碳排放源自水泥制造。为了寻找更加环保的替代方案,美国蒙大拿州立大学的工程师们开发出了一种基于真菌的新型混凝土替代材料,为可持续建筑带来了新的希望。
这项创新成果属于工程活性材料(ELMs)领域,即将活体生物与非生物材料结合,创造出具有独特性能的新型材料。此前,ELMs面临的最大挑战是寿命短暂,但蒙大拿州立大学的这款真菌混凝土替代品能在至少四周内保持代谢活性,成为目前最持久的候选材料之一。
该材料的核心是快速生长的真菌Neurospora crassa,其形成的菌丝网络构建了坚固的骨架结构。研究人员随后引入了一种名为Sporosarcina pasteurii的细菌,促使材料内部发生微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)过程,将原本松散的基材转变为类似水泥的坚固物质。
相关研究分析
更为关键的是,真菌骨架为内部结构设计提供了极高的自由度。研究团队模拟了人类皮质骨内部的复杂几何结构,从而在保证强度和韧性的同时,为材料带来潜在的自愈合能力。这种灵活的架构设计,为未来建筑材料的智能化和可持续性开辟了新方向。
这是首次将真菌菌丝网络应用于此类工程材料。虽然目前仍处于实验室阶段,但其潜力不可小觑。随着进一步的研发,这种活性真菌混凝土有望减少对传统水泥的依赖,进而显著降低建筑行业的碳排放。
当然,挑战仍然存在,包括成本控制、规模化生产以及行业应用等问题。但如果研究人员能够延长材料寿命并优化制造工艺,这种“活着”的建筑材料或许将在未来彻底改变我们的城市面貌。