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活真菌建筑材料可自我修复

河北省科学技术协会

据16日发表在《细胞》出版社旗下的《细胞报告·物理科学》杂志上的论文,美国蒙大拿州立大学工程师利用真菌的根状菌丝体和细菌细胞,研发出一种新型建筑材料。这种在较低温度下由活细胞制造而成的材料具备自我修复能力,未来有望成为混凝土等高排放建筑材料的可持续替代品。

随着环保意识的增强,利用生物来制成各种材料的行业逐渐兴起,开始进入商业市场。如果细菌能在材料中存活更长时间,其细胞便能执行多种有益功能,包括在受损时进行自我修复、清除污染物等。

然而,利用活生物制成的材料仍面临诸多挑战:一方面,这类材料的存活期较短,限制了其大规模应用;另一方面,它们往往缺乏许多建筑项目所需的复杂内部结构,难以满足多样化的建筑需求。

为应对这些挑战,研究团队尝试新的解决方案。他们受到此前用菌丝体作为包装和绝缘材料支架的启发,探索利用真菌菌丝体作为生物矿化材料支架的可行性。

丝状真菌粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)正在吞噬植物生物质。图片来源:生物科学官网研究团队对粗糙脉孢菌进行了研究,发现它可用于制作具有各种复杂结构的材料。他们利用这种真菌制造出了类似皮质骨的内部几何形状。与其他通常仅能使用数天或数周的类似生物材料相比,这种材料至少能使用一个月。

团队希望,这种新型生物材料能帮助取代水泥等高碳足迹建筑材料,水泥排放的二氧化碳占人类活动产生的二氧化碳总量的8%。下一步,他们计划诱导细胞存活更长时间,进一步优化材料性能,找到大规模、高效制造这些材料的方法。

评论
科普中国网友
将真菌菌丝体与细菌细胞结合制成建筑材料,是对传统建筑材料的革命性突破。这种材料具备自我修复能力,若能实现大规模应用,不仅能降低建筑维护成本,还能显著减少因材料损坏导致的资源浪费。同时,其有望替代混凝土等高排放材料,为建筑行业实现碳中和目标提供了新路径,对全球可持续发展意义重大 。
2025-05-12
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