“活”的混凝土

    现在，研究人员利用微生物开发出一种“活”的混凝土。制造这种混凝土的主角是聚球藻——一种生活在海洋的蓝细菌。聚球藻通过光合作用，吸收阳光、营养物质和二氧化碳，并吐出碳酸钙。碳酸钙是组成贝壳和水泥的主要成分。

    研究人员先在含有营养物质的海水中培养聚球藻，然后将聚球藻以及它的营养物质与明胶、沙子混合在一起，加热到30℃。再将混合物倒入一个模具，冷却后明胶开始凝固，形成一个胶状的“支架”，让更多的聚球藻在里面生长、繁殖。聚球藻在整个结构中制造出碳酸钙，柔软的凝胶逐渐变硬，将沙子固定住。这一过程类似于贝壳的形成。整个过程只需要几个小时。

    这样制造出来的建筑模件能部分地自我繁殖。假设这是一块砖，把这块砖拆开来，留一半在模具里，然后在模具中加入一批新的明胶和沙子，砖上的聚球藻就会长入新的一半，产生全新的一块砖。这样，一生二，二生四……从理论上讲，可以永久地进行下去。

    聚球藻生长需要吸收二氧化碳，进行光合作用，所以制造这种混凝土会吸收温室气体。而制造传统的混凝土则相反，因为烧制水泥需要燃烧大量的化石燃料，将温室气体排到大气中。

    测试表明，“活”混凝土的抗裂性要优于传统混凝土。不过很遗憾，作为一种建筑材料，它有一个致命的缺陷：硬度不够。“活”混凝土还达不到那么高的硬度，更接近硬化的砂浆（单纯水泥和沙子的混合物）。研究人员计划用沙子以外的材料进行实验，希望能改进它的硬度。

    “活”混凝土目前还无法完全取代传统混凝土。但它可以帮助人们在资源匮乏的地区——例如在沙漠中或其他星球上的人类定居点建造建筑物。

    （《科学之谜》2022年第29期 吕之品）