可以再生的“活砖”可以减少建筑的碳足迹

沙子、明胶和细菌的简单组合就制造出了“活砖”，其强度与水泥基砂浆相当，有朝一日可以减少世界对碳密集型建筑材料的需求。水泥．这些活砖甚至可以复制——如果一块砖被切成两半，几天内就会有两块完整的砖。

这项技术利用了生物矿化的过程，在这个过程中，生物体产生的矿物质可以使组织变硬或变硬。灵感部分来自于自愈混凝土的局限性，这本身就是一个生物矿化的成功故事。

在这里，一种生物矿化细菌接种剂被添加到水泥中以愈合裂缝。但是，水泥的环境不利于生物生长。“我们的研究表明，如果你重新考虑你所放置的环境，你可以获得更大的细菌生存能力，”解释说会Srubar他是科罗拉多大学博尔德分校(university of Colorado, Boulder)团队的一员。

在这个系统中，细菌被放置在一个更有利于生长的环境中，通过生物矿化过程，它们有助于材料的结构形成。根据Srubar的说法，“我们实现的抗压强度和机械性能与水泥砂浆相当，就像你在家里看到的砖之间一样。”

提高生存能力的另一个好处是，砖可以成倍地制造。就像细胞分裂一样，一块母砖可以分裂成两块新砖。斯鲁巴和他的团队在一周内重复了三代人的过程，从原始父母那里获得了八块砖。这个过程包括加热分离的砖块，直到它们变成中等粘度的液体-沙子溶液，加入新的凝胶介质，让细菌生长大约6小时。从这里加入更多的沙子，立方体冷却并重新形成新的砖块。

该团队现在面临的挑战是优化环境，在细菌的生存能力和结构容量之间进行权衡。

凯文·潘恩巴斯大学BRE创新建筑材料中心的结构工程师说，当与细菌系统合作时，这总是一个问题。他们所需要的条件不会永远保持理想状态。他们耗尽了食物、氧气或水，我们需要把这些还给他们。此外，增长的最佳条件并不一定是结构完整性的最佳条件。

这是Srubar的团队选择在砖中使用蓝藻的原因之一，因为蓝藻对压力的适应能力相对较强。就成本而言，它们也不贵，而且还能进行光合作用。在扩大这一过程的同时，下一步是寻找具有理想特性的细菌，比如抗干燥性。

斯鲁巴说:“这项工作为其他研究人员提供了一个平台，可以将不同的生物功能注入到结构材料中。”自我修复材料是最常见的例子，但也有可能创造出一种材料，可以感知空气中的毒素并做出反应，或者在特定的光线下改变颜色。“作为一名结构工程师，我对用这种材料建造物理基础设施的想法非常着迷。”

潘恩也认为，建筑材料的未来是有生命的建筑材料。潘恩说:“生物学和工程学之间有一种非常令人兴奋的合作，现在才刚刚开始起步。”“工程师们开始以不同的方式看待材料问题，他们意识到生物学有很多答案。”