还记得《终结者》电影里那个受伤后能自动愈合的机器人吗?它的神奇能力要归功于液态金属合金。最近,荷兰代尔夫特理工大学微生物学家造出了类似的酷材料:自动愈合的“生物混凝土”,能在一种产石灰石细菌的帮助下有效修复自身裂缝。

混凝土是世界上最普遍的建筑材料,人们一直在想方设法让混凝土更加耐用。“混凝土裂缝会产生渗漏。如果墙壁地板上有裂缝,地下室、车库就可能进水,水渗入混凝土内的钢筋会使钢筋锈蚀,建筑物就有垮塌的风险。”代尔夫特理工大学微生物学教授汉克·约克斯说,“我们发明了一种生物混凝土——利用微生物自动愈合的混凝土。”

据报道,约克斯自2006年起就开始研究这种“生物混凝土”。当时一名混凝土技术专家提出,可否用细菌让混凝土自行修复。解决这一问题面临许多挑战。混凝土就像岩石一样,非常干燥而且碱性极强,“修复细菌”在被水激活之前,必须长年处于休眠状态。

约克斯最终选择了孢芽杆菌,因为它们喜欢碱性环境,产生的孢子在没有食物和氧气的情况下能存活几十年。约克斯说:“之后的难题是,细菌不仅要能在混凝土中被激活,还要能产生修复材料——石灰石。”细菌必须有食物。糖是一种选择,但糖会让混凝土变软变脆弱。最后他选择了乳酸钙。

约克斯把细菌和乳酸钙装进生物降解塑料做成的胶囊,然后把胶囊加入到湿的混凝土中混合。生物混凝土看起来和普通混凝土一样,只是添加了额外成分“愈合剂”。

混凝土出现裂缝后,水进入裂缝打开胶囊,细菌则开始发芽、增殖并食用乳酸钙,通过代谢把钙和碳酸离子结合,形成方解石或石灰石,逐渐弥合裂缝。约克斯希望,这种混凝土能开启一个生物建筑的新时代。