超硬“人造骨”誕生：可替代鋼筋水泥

全世界對(duì)于碳排放的限制越來(lái)越嚴(yán)格，因此企業(yè)在綠色技術(shù)方面的投資也在不斷攀升。鋼筋混泥土的生產(chǎn)過(guò)程是工業(yè)領(lǐng)域碳排放重災(zāi)區(qū)，現(xiàn)在仍然沒(méi)有明確的方案能夠顯著控制由這些生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)的碳排放。為了尋求解決辦法，研究人員正嘗試用新的材料來(lái)替代鋼筋混凝土。

劍橋大學(xué)工程學(xué)院的研究人員專注于從仿生學(xué)的方面來(lái)尋找替代材料�；�本上，他們研究自然界中的模式、系統(tǒng)和元素，嘗試仿造它們制造出新的材料。這樣制造出來(lái)的材料能夠具有鋼筋混凝土的強(qiáng)度，卻又不會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放。

我們的骨頭堅(jiān)硬并且難以損壞的原因是其中含有近乎相等的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)。另外，骨頭還具有自愈的能力。Michelle Oyen博士作為研究的領(lǐng)導(dǎo)人，掌管著生產(chǎn)人造骨頭和蛋殼樣品的實(shí)驗(yàn)室。骨頭強(qiáng)度高作為建筑材料還說(shuō)得過(guò)去，但是易碎的蛋殼為何也是研究方向呢？這是因?yàn)閺牡皻さ暮穸群退�能夠承受的力量�?lái)看，蛋殼是十分堅(jiān)固的。

人造骨頭和蛋殼可以在正常室溫下利用動(dòng)物界中被大量拋棄的膠原蛋白制造出來(lái)，不僅如此，把整個(gè)制造過(guò)程規(guī)�；�以用于大量生產(chǎn)也并不難。

Oyen博士和她的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)：如果將膠原蛋白制造的骨頭和蛋殼混合起來(lái)，就會(huì)得到一種“晶格型結(jié)構(gòu)（attice-type structure）”，這種結(jié)構(gòu)比單純的人造骨頭或蛋殼更強(qiáng)。此外，該團(tuán)隊(duì)還嘗試了利用合成蛋白和高分子聚合物來(lái)替換天然膠原蛋白，這對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)新材料或進(jìn)一步提升強(qiáng)度也是有幫助的。

雖然讓人造骨材料真正成為建筑材料還需要十多年，但是從早期研發(fā)成果來(lái)看，這種技術(shù)前景是樂(lè)觀的。如果最終應(yīng)用的材料能夠保有骨頭自愈的特性，建構(gòu)在地震帶附近的房屋將更加安全。

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