生物建筑新时代——具有自我修复功能的混凝土

　　混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料，自从古罗马人在大约2000年前用混凝土建造了万神庙起，我们就一直在寻找让混凝土更耐久的方法。不管混合和加固得多好，所有的混凝土最终还会出现裂缝，而在某些情况下，这些裂缝会导致建筑倒塌。

　　荷兰代尔夫特理工大学的微生物学教授Henk Jonkers解释说：“混凝土出现裂缝最大的问题在于漏水，水会从裂缝里穿过，流到地下室和车库里。此外，如果这些水沾到了钢筋，导致后者被腐蚀，那么就可能出现倒塌。”

　　不过Jonkers想到了一个全新的方法，来延长混凝土的寿命，他说：“我们发明了生物混凝土，这种材料可以利用细菌来自我修复。”这种生物混凝土在混合时和普通混凝土一样，但会加入一种额外的原料，也就是“修复剂”。它在混合的时候保持完整，只有在混凝土出现裂缝并有水渗入时才会溶解。

　　Jonkers从2006年起就开始研究这种特殊的混凝土，他花了三年想出了解决办法，然而这中间也遇到了许多困难。他说：“需要找到能在混凝土这种极端环境下生存的细菌，因为混凝土类似于岩石材料，非常干燥。”混凝土碱性极强，而这些“修复”细菌需要休眠多年才会被水激活。

　　Jonkers选择了杆菌来完成这个任务，因为它们在碱性条件下生长良好，并可以产生芽孢，能在没有食物和氧气的条件下存在数十年。Jonkers说：“接下来的挑战是让这些细菌不仅能在混凝土里生存，还要产生修复物质，也就是石灰石。”

　　杆菌需要食物才能产生石灰石，糖是一种选择，然而把糖加进混凝土中会使之变得软而不结实。最终，Jonkers选择了乳酸钙，并把这种物质和杆菌一起包在用可降解塑料制成的胶囊中，然后在制作混凝土时加入胶囊。

　　当混凝土最终出现裂缝，水渗入就会将胶囊溶解。之后细菌就会繁殖并以乳酸为食，在这一过程中，钙离子和碳酸根离子就会结合形成碳酸钙也就是石灰石，将裂缝封住。

　　Jonkers希望他的混凝土能够开启生物建筑的新时代，他说：“这是自然与建筑材料的结合，自然免费给我们提供了许多有用的东西。如果我们可以将它用到材料中，会受益良多，因此我认为这是一个很好的例子，是一个将自然和建筑环境相结合的新理念。”