在城市化進程中，混凝土作為建筑基石無處不在，然而其制造過程中的關(guān)鍵成分——水泥，卻成為了全球二氧化碳排放的一大源頭，占比高達8%。面對環(huán)保壓力，科學家們正積極尋找傳統(tǒng)混凝土的綠色替代品。近日，蒙大拿州立大學傳來好消息，該校工程師團隊研發(fā)出一種基于真菌的新材料，為建筑行業(yè)帶來了希望。
這種創(chuàng)新材料融合了真菌菌絲體與細菌，創(chuàng)造出一種堅固的結(jié)構(gòu)，類似骨骼，屬于工程生物材料（ELM）的前沿探索。與許多ELM材料不同的是，這種新型真菌混凝土能夠在長達四周的時間內(nèi)保持代謝活性，展現(xiàn)出獨特的穩(wěn)定性。
研究團隊精心挑選了快速生長的Neurospora crassa真菌，利用其菌絲網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建結(jié)構(gòu)支架。隨后，他們加入了一種名為Sporosarcina pasteurii的細菌，通過微生物誘導碳酸鹽沉淀（MICP）技術(shù)，成功將沙子等軟質(zhì)材料轉(zhuǎn)化為具有水泥特性的固體。尤為真菌支架使得研究人員能夠精確控制材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，模擬出皮質(zhì)骨的特性，賦予了新材料既堅固又富有彈性的雙重優(yōu)勢。
這項創(chuàng)新不僅增強了材料的堅固性，更賦予其智能特性。新型真菌混凝土具備自我修復能力，并能有效承受壓力。這是首次將活材料如真菌菌絲體以這種方式應(yīng)用于建筑材料中，盡管仍處于初步階段，但其展現(xiàn)出的潛力已足以令人矚目。一旦研發(fā)成功，這種基于真菌的混凝土替代品有望大幅減少對傳統(tǒng)水泥的依賴，進而降低建筑行業(yè)的碳排放。
然而，挑戰(zhàn)也隨之而來。成本問題、大規(guī)模生產(chǎn)的可行性以及行業(yè)接受度都是亟待解決的問題。為了推動這一創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，研究人員還需努力延長材料的壽命，并改進生產(chǎn)工藝。盡管如此，這種“會呼吸”的建筑材料仍被視為改變建筑行業(yè)未來的重要一環(huán)，有望引領(lǐng)更加環(huán)保的建筑解決方案。
