科學家成功發明 「有機混凝土」,具有自我修復能力

荷蘭科學家近日發表報告,指其公司成功研發有機混凝土,混凝土能夠進行自我收復。科學家在沿海的救生台上進行實地測試,研究其抵抗風雨侵蝕的能力。經過長達四年的臨床測試,混凝土依然完好無缺,達到完全防水的功能。這項突破性的發明更令負責研究的 Henk Jonkers 入選本年度歐洲發明獎。

在荷蘭身代爾夫特理工大學(Delft University of Technology)進行此項研究的 Henk Jonkers 從人體骨骼中的復原組織取得靈感,他把混凝土加入了石灰石膠囊劑,從而產生 Bacillus pseudofirmus 或 Sporosarcina pasteurii,以及乳酸鈣等。混凝土破碎時,空氣以及水份會滲入裂縫並且會與乳酸鈣產生作用,最後把乳酸鈣變成了方解石、石灰石的成分,從而封堵了裂縫。

 Jonkers 表示,建混凝土築物面對最大的危險,往往從最細微的裂縫開始。在建築的過程中,混凝土經常會出現細小的裂紋。裂紋不會即時影響建築本身,卻會造成滲漏。久而久之,水份會令混凝土內的鋼筋氧化及生鏽,最後破壞樓宇結構,造成倒塌。而有機混凝土,可以自身破損後的短時間內進行自我收復,特別適合應用於道路及經常受到雨水海水侵蝕的建築上。而且細菌可以潛伏在混凝土內達二百年,令建築物生命周期遠勝其他現代建築。



有機混凝土這項技術會在今年正式在市面出售,並且會分拆成三種獨立產品,包括:有機混凝土、用作修補砂漿和液體修復培養媒介。但由於產品採用的科技仍未普及,故此售昂貴,每平方米約 $300 港元。預料現階段技術只會用於水底建築物以及容易出現滲漏的樓房。 Jonkers 表示,昂貴價格在於乳酸鈣變成了方解石的過程,另外他和所屬的團隊現研究更便宜,以糖作為主體的另一種有有機混凝土,希望降低生產成本,令更多人受惠。

「我們剛剛擴大了生產規模」 Jonkers 表示:「我們預期在 2016 年可以把大量生產這重自我收復產品。」

全球各地的大學學府亦進行類似的研究。英國的巴斯大學(University of Bath)、卡迪夫大學(Cardiff university)以及劍橋大學 (Cambridge University)希望研究出類似乳酸鈣的物質,利用細菌填補縫隙,並且打算把生產成本減低 50%。而美國的麻省理工學院(MIT)的科學家正研究一種,利用太陽光激活的聚合物的微膠囊,堵塞混凝土中的裂縫。

另外,密西根大學(University of Michigan)的工程師 Victor Li 想出了用微纖維混凝土,纖維混凝土在受到外力時會作彎曲而不是斷裂。萬一出現裂痕,混凝土的材料膨脹,並與碳酸鈣增強本身。 Victor Li 表示微纖維混凝土的優勢在於,它可以恢復混凝土的原有承載能力,而不是簡單地填補裂縫。

伸延閱讀:世上首位失明的建築師 Chris Downey:「眼前,只剩下挑戰。」

伸延閱讀:科學家揭開羅馬帝國建築「不朽」之謎

伸延閱讀:世界 7 大最美的圖書館

現時,全球 5% 碳排放來自的生產混凝土,而各國城市化令混凝土在需求在單單過去 10 年就上升了了一倍。所以任何能夠建築物壽命的技術都可以減少碳足印。

資料及圖片來自:Smithsonian.com

文章分類:世界之最人物專訪奇趣建築新聞明日科技歷史人物潮流相片特集藝術