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(chǔ)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(chǔ)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(jié)構(gòu)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(nèi)部的鋼筋，導致腐蝕、減弱甚至可能失敗?？紤]到美國許多基礎(chǔ)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(jīng)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(chǎn)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?qū)⒛承╊愋偷恼婢糜谥委熚覀兊囊恍╅_裂的混凝土基礎(chǔ)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(chǎn)生新的替代物的營養(yǎng)物質(zhì)來修復受損的部分。- - - - -賓厄姆頓大學。

  由Jin領(lǐng)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(chǎn)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(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。

  在混合過程中，真菌孢子和營養(yǎng)物質(zhì)將被放置在混凝土基質(zhì)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(nèi)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(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”。