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超硬“人造骨”可作建筑材料:可替代钢筋水泥减少碳排放

2016-07-14 来源:中国工业网 作者: 发表评论(0)

超硬“人造骨”可作建筑材料:可替代钢筋水泥减少碳排放

  全世界对于碳排放的限制越来越严格,因此企业在绿色技术方面的投资也在不断攀升。钢筋混泥土的生产过程是工业领域碳排放重灾区,现在仍然没有明确的方案能够显著控制由这些生产活动带来的碳排放。为了寻求解决办法,研究人员正尝试用新的材料来替代钢筋混凝土。

  剑桥大学工程学院的研究人员专注于从仿生学的方面来寻找替代材料。基本上,他们研究自然界中的模式、系统和元素,尝试仿造它们制造出新的材料。这样制造出来的材料能够具有钢筋混凝土的强度,却又不会产生大量的碳排放。

  我们的骨头坚硬并且难以损坏的原因是其中含有近乎相等的蛋白质和矿物质。另外,骨头还具有自愈的能力。MichelleOyen博士作为研究的领导人,掌管着生产人造骨头和蛋壳样品的实验室。骨头强度高作为建筑材料还说得过去,但是易碎的蛋壳为何也是研究方向呢?这是因为从蛋壳的厚度和它能够承受的力量来看,蛋壳是十分坚固的。

超硬“人造骨”可作建筑材料:可替代钢筋水泥减少碳排放

  人造骨头和蛋壳可以在正常室温下利用动物界中被大量抛弃的胶原蛋白制造出来,不仅如此,把整个制造过程规模化以用于大量生产也并不难。

  Oyen博士和她的研究团队发现:如果将胶原蛋白制造的骨头和蛋壳混合起来,就会得到一种“晶格型结构(attice-typestructure)”,这种结构比单纯的人造骨头或蛋壳更强。此外,该团队还尝试了利用合成蛋白和高分子聚合物来替换天然胶原蛋白,这对大规模生产新材料或进一步提升强度也是有帮助的。

  虽然让人造骨材料真正成为建筑材料还需要十多年,但是从早期研发成果来看,这种技术前景是乐观的。如果最终应用的材料能够保有骨头自愈的特性,建构在地震带附近的房屋将更加安全。

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编辑:shangxiyun
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