里氏木霉( 圖: Binghamton University)

以混凝土建造的橋樑,雖然在受到侵蝕損壞時,較鋼橋容易察覺,不過其檢修過程相當繁瑣,且僅能作為短期的補救,使得老舊的橋樑已成為各國重視的公共安全隱憂。而日前,美國賓漢頓大學( Binghamton University )的一組研究團隊發現,使用一種稱為里氏木霉( Trichoderma reesei )的真菌為生物基材,可以製造出具有自我修復能力的混凝土,有望從此解決這個問題。

老舊橋墩

混凝土在逼近使用年限時,容易出現微小的裂縫。當裂縫出現後,會使得水氣、氧氣、二氧化碳及氯化物深入其結構,造成進一步的嚴重損害。因此,研究團隊的人員試圖尋找一種能夠像生物細胞一樣,具有自我修復能力的材料,期望能夠在裂縫出現時,就將問題處理掉,避免後續的災難。

里氏木霉

而研究團隊發現,此種在工業上常用的真菌,能夠勝任此目標。一般情況下,這種真菌在混凝土中會呈現休眠的狀態。而當裂縫出現時,水氣及氧氣得以進入,使里氏木霉開始散播其孢子並發芽、成長。同時會生成修復混凝土所需的碳酸鈣( calcium carbonate ),開始沈澱將裂縫填補起來。最後當裂縫消失後,水氣與氧氣也被阻斷,就會再度進入休眠狀態。如同一個具有自我修復能力的建材一般。

而進一步的研究發現。儘管混凝土在受潮後會生成氫氧化鈣,導致環境的 pH 值由 6.5 上升至 13.0,但並不影響此真菌的生長。

未來應用

近年來,具有自我修復能力的材料成為一大關注的焦點。現已有許多不同的方法能夠達成此目標。而研究團隊期望能夠解決以生物為基材的幾大問題,包括此種生物是否能在艱困的環境下生存及如何提高自我修復的效率。此研究論文目前已發表於《建築與建材》( Construction and Building Materials )期刊中。

 

參考資料:

  1. Flores, R. (n.d.). Using fungi to fix bridges – Binghamton News. Retrieved January 23, 2018.BINGUNEWS
  2. Luo, J., Chen, X., Crump, J., Zhou, H., Davies, D. G., Zhou, G., . . . Jin, C. (2018). Interactions of fungi with concrete: Significant importance for bio-based self-healing concrete. Construction and Building Materials, 164, 275-285. doi:10.1016/j.conbuildmat.2017.12.233
You May Also Like

美律師在視訊開庭時誤開貓咪濾鏡,無奈表示:「我不是貓咪」

不小心打開濾鏡 一名德州律師羅德·龐頓在近日不小心帶著變焦濾鏡下參加了一場現場庭審,這一搞笑事件的影…

科技力x內容力 5G Craft 菁英挑戰賽號召各路英雄

全國拚科技力!在 5G 基礎建設持續開展的同時,5G 高頻寬、低延遲的特性讓各產業轉型邁入創新紀元。為完備台灣5G產業發展環境,經濟部工業局 5G+ 產業生態鏈計畫持續鼓勵各界好手組隊參與「5G Craft 菁英挑戰賽」。本屆挑戰賽主題涵括5G系統軟體、5G Arena、5G智慧娛樂三大領域,即日起徵件至 2022 年 6 月 15 日截止。

新加坡人造蝦蟹肉新創收購紅肉公司,讓燒賣好吃不殺生

新加坡人造肉公司 Shiok Meats已經收購了Gaia Foods超過 90% 的股份,將幫助 Shiok Meats 在其現有的以細胞培植為主的甲殼類(如蝦、龍蝦、螃蟹、對蝦和小龍蝦)產品菜單中,添加牛、豬、羊等红肉產品。

中歐討論興建月球基地,成為未來太空發射中心

中國和歐洲正計劃合作在月球上興建一個基地。據發言人聲稱,中國和歐洲航天機構的代表們已經討論了有關月球…

俄羅斯 YouTuber 用人工智慧程式改善百年電影的影像品質

俄羅斯一位名叫丹尼斯·希爾亞夫(Denis Shiryaev)的 YouTuber,找到一個方法改善…

電腦閱讀 3500 萬份報紙「分析」歷史

英國布里斯託大學(University of Bristol)的一個人工智慧研究團隊最近進行了一項研…