仿生低碳建筑材料既綠色又耐用

科技日?qǐng)?bào)訊（記者陸成寬）10月15日，記者從中國(guó)科學(xué)院理化所獲悉，受沙塔蠕蟲(chóng)筑巢過(guò)程啟發(fā)，該所研究人員在低溫常壓條件下，制備出力學(xué)性能優(yōu)異的仿生新型低碳建筑材料。該研究為發(fā)展新型低碳建筑材料提供了新思路。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《物質(zhì)》雜志。

傳統(tǒng)水泥基建材的生產(chǎn)不僅能耗大，而且還會(huì)排放大量二氧化碳。因此，發(fā)展新型低碳建筑材料，特別是基于天然原料的低碳建筑材料，對(duì)于降低建筑領(lǐng)域碳排放量具有重要意義。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量的研究工作，提出多種用于構(gòu)筑建筑材料的基于天然原料的粘結(jié)劑，比如生物高分子粘結(jié)劑、細(xì)菌礦化粘結(jié)劑及酶礦化粘結(jié)劑等。

“然而，目前利用各類天然基粘結(jié)劑粘結(jié)沙粒及其他固體顆粒，所形成的塊狀建筑材料的強(qiáng)度普遍較低，難以滿足實(shí)際應(yīng)用需求?！闭撐耐ㄓ嵶髡摺⒅袊?guó)科學(xué)院理化所研究員王樹(shù)濤說(shuō)。

自然界中，沙塔蠕蟲(chóng)可通過(guò)分泌同時(shí)含有正電性蛋白與負(fù)電性蛋白的黏液粘結(jié)沙粒構(gòu)筑堅(jiān)固的巢穴?！笆艽诉^(guò)程啟發(fā)，我們將由正電性季銨化殼聚糖與負(fù)電性海藻酸鈉形成的仿生天然粘結(jié)劑，用于沙粒、礦渣等各類固體顆粒的粘結(jié)，在低溫常壓條件下，制備出高強(qiáng)度的仿生新型低碳建筑材料。”論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院理化所博士研究生徐雪濤說(shuō)。

王樹(shù)濤表示，該新型低碳建筑材料的抗壓強(qiáng)度為17兆帕，達(dá)到了常規(guī)建筑材料的要求標(biāo)準(zhǔn)。更重要的是，該仿生新型低碳建筑材料具有優(yōu)異的抗老化性能、防水性能以及獨(dú)特的可循環(huán)利用性，在低碳建筑領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用潛力。