中國(guó)科學(xué)家研制出仿生低碳新型建筑材料

中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究團(tuán)隊(duì)受自然界中沙塔蠕蟲(chóng)構(gòu)筑巢穴過(guò)程啟發(fā)，在低溫常壓條件下制備了力學(xué)性能優(yōu)異的仿生低碳新型建筑材料，為建筑領(lǐng)域節(jié)能減排提供了新思路。相關(guān)成果日前在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《物質(zhì)》發(fā)表。

“傳統(tǒng)的水泥基建材，在生產(chǎn)過(guò)程中需消耗大量能量，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量碳排放，發(fā)展新型低碳建筑材料具有重要意義?！蔽恼峦ㄓ嵶髡?、中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員王樹(shù)濤說(shuō)。

據(jù)介紹，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量研究工作，嘗試用粘結(jié)劑將沙粒、礦渣等固體顆粒粘結(jié)起來(lái)形成天然基建筑材料，然而此類材料強(qiáng)度普遍較低，難以滿足實(shí)際建筑需求。

此項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用仿生策略，設(shè)計(jì)了天然基仿生低碳新型建筑材料。“沙塔蠕蟲(chóng)可通過(guò)分泌復(fù)合有正電性蛋白與負(fù)電性蛋白的粘液，粘結(jié)沙粒構(gòu)筑堅(jiān)固的巢穴。受此啟發(fā)，團(tuán)隊(duì)引入正電性季銨化殼聚糖與負(fù)電性海藻酸鈉形成仿生粘結(jié)劑，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類固體顆粒的牢固粘結(jié)。”文章第一作者、中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所博士研究生徐雪濤說(shuō)。

利用沙漠沙、海沙、礦渣等不同固體顆粒可構(gòu)筑高強(qiáng)度仿生低碳新型建筑材料。（中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所供圖）

“這種天然基仿生低碳新型建筑材料的抗壓強(qiáng)度可達(dá)17兆帕，可達(dá)到常規(guī)建筑材料要求標(biāo)準(zhǔn)?！蓖鯓?shù)濤說(shuō)，這種材料還具有優(yōu)異的抗老化性能、防水性能以及獨(dú)特的可循環(huán)利用性能，在低碳建筑領(lǐng)域具有很大應(yīng)用潛力。