7 月 20 日消息，建筑物和橋梁中的混凝土是否能像皮膚傷口一樣自我修復？這就是 Dr. Congrui Grace Jin 新研究背后的想法，其最近的研究探索了一種由微生物驅動的自我修復混凝土系統(tǒng)。

混凝土在我們日常生活中無處不在，但它會隨著時間的推移和壓力而開裂。這些裂縫，即使是微小的裂縫，也會讓水和空氣滲入其中，最終導致銹蝕并削弱隱藏在其中的鋼筋。

多年來，科學家們一直嘗試利用細菌自動修復這些裂縫，但大多數(shù)這些方法需要外部營養(yǎng)物質的供應來維持細菌的工作。Jin 指出這一主要障礙，他說：“微生物介導的自修復混凝土已進行了三十多年的廣泛研究，但它仍然存在一個重要限制 —— 目前所有的自修復方法都不是完全自主的，因為它們需要外部營養(yǎng)物質的供應，以便修復劑能夠持續(xù)生產(chǎn)修復材料?！?/p>

她的解決方案從自然界中汲取靈感，參考地衣的生物設計，地衣是由真菌和藍細菌組成的簡單生物，僅依靠空氣、陽光和水就能生存。該團隊設計了一種合成版本，使用固氮藍細菌，它們從空氣中吸收二氧化碳和氮，以及絲狀真菌，它們有助于收集鈣離子并制造碳酸鈣（CaCO?），這是一種可以填補混凝土裂縫的礦物。

團隊測試了三種微生物配對：里氏木霉與不均等念珠藻，里氏木霉與點狀念珠藻，以及里氏木霉與不均等念珠藻和點狀念珠藻的組合。這三種組合在只有空氣和光的實驗室設置中生長良好 —— 沒有添加營養(yǎng)物質。為了觀察微生物的表現(xiàn)，團隊使用了五種方法：通過光密度檢查光吸收，測量生物量干重，使用亞甲藍測定法檢測代謝活性，在選擇性培養(yǎng)基上接種真菌，以及進行藻藍蛋白測試以檢查藍藻的健康狀況。

結果表明，配對的微生物比單獨生長時更健康、更高效。它們甚至能夠在混凝土樣本中形成 CaCO?，顯示出實際應用的潛力。這種方法的突出之處在于其能夠在無需人工協(xié)助的情況下修復裂縫，這或許有一天能減少對昂貴的人工檢查和維護的需求。

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