仿生低碳建筑材料既綠色又耐用

10月15日，記者從中國科學(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(xiàn)發(fā)表于《物質(zhì)》雜志。

傳統水泥基建材的生產(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，對于降低建筑領(lǐng)域碳排放量具有重要意義。近年來(lái)，國內外開(kāi)展了大量的研究工作，提出多種用于構筑建筑材料的基于天然原料的粘結劑，比如生物高分子粘結劑、細菌礦化粘結劑及酶礦化粘結劑等。

“然而，目前利用各類(lèi)天然基粘結劑粘結沙粒及其他固體顆粒，所形成的塊狀建筑材料的強度普遍較低，難以滿(mǎn)足實(shí)際應用需求。”論文通訊作者、中國科學(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電性蛋白的黏液粘結沙粒構筑堅固的巢穴。“受此過(guò)程啟發(fā)，我們將由正電性季銨化殼聚糖與負電性海藻酸鈉形成的仿生天然粘結劑，用于沙粒、礦渣等各類(lèi)固體顆粒的粘結，在低溫常壓條件下，制備出高強度的仿生新型低碳建筑材料。”論文第一作者、中國科學(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度為17兆帕，達到了常規建筑材料的要求標準。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、防水性能以及獨特的可循環(huán)利用性，在低碳建筑領(lǐng)域具有巨大應用潛力。