2023年9月,我国科学家在《物质》杂志上发表了一项关于仿生低碳新型建筑材料的文章,有望为人类带来绿色环保的建筑材料。
自然界中,沙塔蠕虫被称为生物界的“超级胶水”,它们可以分泌带有正负电荷的蛋白质粘液,通过电荷相互作用实现沙粒的粘连,最终构筑成坚固的巢穴。
受此启发,科学家们将带有正电的季铵化壳聚糖和带负电的海藻酸钠制作成天然粘结剂,用于沙粒、矿渣等各类固体颗粒的粘结,制备出高强度的仿生低碳建筑材料。此种材料的制备效率比在建材中使用的水泥提高10倍以上,且在制造过程中不会产生二氧化碳等对环境污染的废气。
科学家对此种仿生低碳建筑材料的机械性能、抗压缩力、抗弯曲力进行评估。实验证实,此种材料在抗压性能上达到了目前规定的建筑材料要求标准,抗压强度高达17MPa,具备较好的机械稳定性;抗弯曲力也超过了目前市面上常用的无筋混凝土。在经过超过100次反复的拆卸后,该材料仍保持了较好的结构完整性。
由于此材料作为粘结剂时主要靠电荷相互作用,而电荷相互作用是可逆的。因此,此种材料可以通过水合作用进行拆解,在室温下反应2小时,就能实现材料的回收。
此种材料在节能环保方面具有独特优势,并在绿色低碳建筑领域蕴含着巨大的潜力。
(来源:科普中国)