用“骨头”建造的摩天大楼,你敢住吗?

房子天天都住,但我们所住的房子都是用一块块砖还有钢筋混凝土建造起来的,如果有一天告诉你房子可以用骨头建造,这样的房子你敢住吗?10-38-12-80-6995

最近,英国科学家表示,具有自我修复功能的人造骨材料和天然木材,将很有可能作为一种新型的复合材料代替传统的钢筋和混凝土,成为未来的建筑结构材料。目前,剑桥大学的科研人员正致力于天然材料在建筑中的开发和利用。可以说,绿色环保的骨制和木制的摩天大楼离我们不远了!

根据英国国家统计局的不久前发布的数据预测显示,未来25年内英国人口将增加970万,这意味着英国需要在2039年以前建造容量比现在的伦敦还要大的城区,以容纳新增人口。10-39-20-74-6995

科学家指出,不仅是伦敦,还有很多像伦敦一样的大城市都迫切需要找寻其他方式解决人口不断膨胀的问题,并且同时还要合理控制碳排放。但众所周知,无论在哪个国家或地区,中心城区都是寸土如金。因此需要在有限的空间,利用可持续材料建造更高的大楼供人们居住。这一点上钢筋和混凝土显然难以胜任,但是可自我修复的人造骨复合材料却有可能做到这一点。

剑桥大学工学院的Michelle Oyen博士指出:“我们能用钢筋和混凝土建造各种楼房,可是这并不代表建造房子非用钢筋和混凝土不可。工程师喜欢从能源角度解决问题,而大自然则喜欢利用信息解决问题,这是两种完全不同的方式。所有现存的建筑标准都是以钢筋和混凝土为建筑材料而制定的,那么采用全新的建筑材料必须对整个行业重新思考。要想真正做出改变,重要的是考虑行业的发展。”10-38-35-97-6995

虽然一些科学家试图寻找更加节能环保的方式生产钢筋和混凝土,但是Oyen还是希望采用更加天然的材料来制造复合材料。她已经在实验室中成功研制出小型的人造骨和蛋壳样品,将有可能用于建筑材料中。这些材料的制造过程在室温下就可以进行,消耗能源极少。08-59-05-18-6995

然而,探索的道路还很漫长,我们可能要等很久才能住进用人造骨和蛋壳建造的房子里。这些骨头中,蛋白质和矿物质元素含量的比例大致相当,其中矿物质提供足够的硬度,而蛋白质防止其断裂。虽然骨制材料会发生断裂,并且在强度上也会不及碳纤维玻璃钢一类的传统意义上的复合材料,但是碳纤维和玻璃钢这样的复合材料却不能直接用于建造房子。并且据科学家表示,研发出来的骨制复合材料并不会经常发生断裂,而且它有一个无数工程师都希望人造材料拥有的特殊技能——自我修复。科学家相信,将两种材料结合在一起将会是一个有效的方案。在研制人造骨头和蛋壳材料时,将矿物质成分直接添加到胶原蛋白中,后者是动物中含量最丰富的蛋白质。

虽然目前来说,该项研究依然困难重重,但Oyen博士认为:“非常有趣的一点是,构成骨头的矿物质可以在胶原蛋白上沉积,蛋壳可以在胶原蛋白的基础上往外纵向扩展。这两种复合材料很有可能结合在一起形成一种超强的晶格型结构,这正是我们想要研究的、科学有趣的地方。”

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