超硬“人造骨”誕生：可替代鋼筋水泥

全世界對于碳排放的限制越來越嚴(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)過程是工業(yè)領(lǐng)域碳排放重災(zāi)區(qū)，現(xiàn)在仍然沒有明確的方案能夠顯著控制由這些生產(chǎn)活動帶來的碳排放。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。這樣制造出來的材料能夠具有鋼筋混凝土的強(qiáng)度，卻又不會產(chǎn)生大量的碳排放。

我們的骨頭堅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得過去，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�能夠承受的力量來看，蛋殼是十分堅固的�?br />
人造骨頭和蛋殼可以在正常室溫下利用動物界中被大量拋棄的膠原蛋白制造出來，不僅如此，把整個制造過程規(guī)�；�以用于大量生產(chǎn)也并不難。

Oyen博士和她的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)：如果將膠原蛋白制造的骨頭和蛋殼混合起來，就會得到一種“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)隊還嘗試了利用合成蛋白和高分子聚合物來替換天然膠原蛋白，這對大規(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)成果來看，這種技術(shù)前景是樂觀的。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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