在阿根廷科尔多瓦大学(UNC)与国立圣菲理工大学(UTN)的联合攻关下,一项利用微生物修复混凝土微裂缝的突破性技术取得关键进展。该研究由微生物学教授玛丽亚·加布里埃拉·帕拉赫(María Gabriela Paraje)领衔,旨在解决全球建筑行业普遍面临的混凝土老化与裂缝难题。
混凝土作为全球应用最广泛的建筑材料,在凝固硬化或受环境侵蚀时极易产生微裂缝。传统修复手段依赖聚氨酯或环氧树脂等化学合成材料,不仅存在残留塑料污染问题,且难以深入裂缝内部。帕拉赫团队另辟蹊径,利用一种天然存在的非致病性细菌,通过代谢矿物生成碳酸钙(CaCO3),实现裂缝的“生物 cementation"(生物胶结)修复。
这项技术的核心在于让细菌在混凝土这一极端环境中存活并发挥作用。研究人员发现,这些微小细菌(约1微米)能渗透至裂缝深处,在数天内生成碳酸钙填充物,将裂缝完全密封。实验数据显示,在实验室条件下,该技术能在不到一周的时间内修复近半厘米宽的裂缝,且不受高温或雨水等气候条件影响。修复完成后,细菌自然死亡,仅留下坚固的碳酸钙层,对人体无害且环境友好。
目前,该项目已获得阿根廷科技创新与社会基金(FONDS)的资助,并成功申请专利。为加速成果转化,UNC、UTN及阿根廷国家科学与研究委员会(CONICET)共同孵化了初创企业“CalFix”,并获得了阿根廷加速器Gridex的首轮投资。团队预计,该技术将在3至5年内正式推向市场,初期将重点应用于大型基础设施如桥梁、大坝的预防性维护。
值得注意的是,该项目由女性科学家主导,体现了阿根廷高校在推动性别平等与科研创新方面的积极尝试。帕拉赫教授指出,这种生物修复方案不仅适用于建筑维护,更能为保护历史建筑遗产提供新路径,具有极高的商业价值和社会效益。
对于中国建筑业而言,这一案例展示了生物技术在传统基建领域的巨大潜力,特别是在“双碳”目标下,开发绿色、自修复的建筑材料将成为行业转型升级的重要方向,值得中国科研机构与企业密切关注并探索本土化应用。