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從生物獲得靈感 科學(xué)家研制出仿生低碳建筑材料
2023年09月27日 09:26:13
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：4772
在可持續(xù)發(fā)展的大背景下，建筑也逐漸和低碳聯(lián)系起來(lái)，因此在當(dāng)今的環(huán)境下，建筑材料不但要牢固，同時(shí)還要滿(mǎn)足低碳的需求。這并非一件易事，但是我國(guó)科學(xué)家卻交出了一份新的答卷。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】建筑是現(xiàn)代文明中重要的一部分，它承載著人們的基本生活需要，反映著人類(lèi)文明的發(fā)展。我們的工作生活離不開(kāi)這個(gè)“抵抗風(fēng)雨的遮蔽物”，而隨著人類(lèi)技術(shù)的發(fā)展建筑也在不斷的改變?？梢哉f(shuō)，如今的建筑是建立在現(xiàn)代科學(xué)上的產(chǎn)物。
科技可以給建筑帶來(lái)的變化有很多，但大部分都是從實(shí)用性著手的。從這個(gè)角度來(lái)看，建筑的牢固度就很難成為一個(gè)避而不談的問(wèn)題?？梢哉f(shuō)，建筑的材料在過(guò)去的發(fā)展中，其基本要求就是強(qiáng)度高，在此之上，無(wú)論是保溫亦或者防潮，一系列特質(zhì)都是應(yīng)對(duì)實(shí)際需求額外考慮的點(diǎn)。
而在可持續(xù)發(fā)展的大背景下，建筑也逐漸和低碳聯(lián)系起來(lái)，因此在當(dāng)今的環(huán)境下，建筑材料不但要牢固，同時(shí)還要滿(mǎn)足低碳的需求。這并非一件易事，但是我國(guó)科學(xué)家卻交出了一份新的答卷。
據(jù)悉，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所仿生材料與界面科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)研制出了一種仿生低碳新型建筑材料，這種材料抗壓強(qiáng)度高達(dá)17兆帕，達(dá)到了常規(guī)建筑材料要求標(biāo)準(zhǔn)，并且生產(chǎn)和使用的過(guò)程符合低碳要求。目前，相關(guān)的研究成果已在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《物質(zhì)》雜志上發(fā)表。
這種材料生產(chǎn)過(guò)程都非常有趣。傳統(tǒng)的水泥基建材在生產(chǎn)過(guò)程中需要高溫焙燒，這也是為什么建筑材料生產(chǎn)會(huì)伴隨大量碳排放的原因。而新材料的生產(chǎn)過(guò)程則是模仿沙塔蠕蟲(chóng)構(gòu)筑巢穴過(guò)程。自然界中沙塔蠕蟲(chóng)構(gòu)筑巢穴時(shí)，會(huì)利用天然基粘結(jié)劑粘結(jié)沙粒、礦渣等各類(lèi)固體顆粒，從而在低溫條件下就可以鑄造出高強(qiáng)度的建筑結(jié)構(gòu)。研究團(tuán)隊(duì)則分析了這種天然基粘結(jié)劑——沙塔蠕蟲(chóng)分泌的復(fù)合有正電性蛋白與負(fù)電性蛋白的粘液，通過(guò)引入正電性季銨化殼聚糖與負(fù)電性海藻酸鈉，制成了仿生天然粘結(jié)劑。這種仿生天然粘結(jié)劑一樣可以實(shí)現(xiàn)了對(duì)于沙粒、礦渣等各類(lèi)固體顆粒的牢固粘結(jié)，并且最終在低溫常壓條件下形成的建筑材料也具備很高的強(qiáng)度，符合使用的標(biāo)準(zhǔn)。
更重要的一點(diǎn)是，這種天然基仿生低碳新型建筑材料還具備了抗老化性能、防水性能以及獨(dú)特的可循環(huán)利用性能。因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，這種材料有望推動(dòng)低碳建筑領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
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