我國科學(xué)家研制出仿生低碳新型建筑材料

中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究團隊受自然界中沙塔蠕蟲(chóng)構筑巢穴過(guò)程啟發(fā)，在低溫常壓條件下制備了力學(xué)性能優(yōu)異的仿生低碳新型建筑材料，為建筑領(lǐng)域節能減排提供了新思路。相關(guān)成果日前在國際學(xué)術(shù)期刊《物質(zhì)》發(fā)表。

“傳統的水泥基建材，在生產(chǎn)過(guò)程中需消耗大量能量，同時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量碳排放，發(fā)展新型低碳建筑材料具有重要意義。”文章通訊作者、中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員王樹(shù)濤說(shuō)。

據介紹，近年來(lái)國內外開(kāi)展了大量研究工作，嘗試用粘結劑將沙粒、礦渣等固體顆粒粘結起來(lái)形成天然基建筑材料，然而此類(lèi)材料強度普遍較低，難以滿(mǎn)足實(shí)際建筑需求。

此項最新研究中，研究團隊運用仿生策略，設計了天然基仿生低碳新型建筑材料。“沙塔蠕蟲(chóng)可通過(guò)分泌復合有正電性蛋白與負電性蛋白的粘液，粘結沙粒構筑堅固的巢穴。受此啟發(fā)，團隊引入正電性季銨化殼聚糖與負電性海藻酸鈉形成仿生粘結劑，實(shí)現了對各類(lèi)固體顆粒的牢固粘結。”文章第一作者、中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所博士研究生徐雪濤說(shuō)。

“這種天然基仿生低碳新型建筑材料的抗壓強度可達17兆帕，可達到常規建筑材料要求標準。”王樹(shù)濤說(shuō)，這種材料還具有優(yōu)異的抗老化性能、防水性能以及獨特的可循環(huán)利用性能，在低碳建筑領(lǐng)域具有很大應用潛力。