中國網/中國發展門戶網訊 近日，中國科學院理化技術研究所倣生材料與界面科學重點實驗室的研究人員受自然界中沙塔蠕蟲構築巢穴過程啟發，利用天然基粘結劑粘結沙粒、礦渣等各類固體顆粒，在低溫常壓條件下製備了力學性能優異的倣生低碳新型建築材料，為在建築領域中降低碳排放量提供了新思路。研究成果發表在《物質》雜誌上。

據了解，生産傳統水泥基建材在高溫焙燒過程中需消耗大量能量並産生鉅額碳排放量。發展新型低碳建築材料，尤其是基於天然原料的低碳建築材料，對於在建築領域內降低碳排放量具有重要意義。近年來，國內外開展了大量的研究工作，提出多種基於天然原料的粘結劑，如生物高分子、細菌礦化粘結劑及酶礦化粘結劑等。然而目前利用各類天然基粘結劑粘結沙粒及其他固體顆粒所形成的塊材強度普遍較低，難以滿足實際建築需求。因此設計天然基低碳建築材料仍具有挑戰性。

自然界中，沙塔蠕蟲可通過分泌複合有正電性蛋白與負電性蛋白的粘液粘結沙粒構築堅固的巢穴。中國科學院理化技術研究所王樹濤研究員團隊受此過程啟發，引入正電性季銨化殼聚糖與負電性海藻酸鈉形成倣生天然粘結劑，實現了對於沙粒、礦渣等各類固體顆粒的牢固粘結，並最終在低溫常壓條件下形成高強度低碳建築材料。該天然基倣生低碳新型建築材料的抗壓強度高達17兆帕，可達到常規建築材料要求標準，此外，該天然基倣生低碳新型建築材料具有優異的抗老化性能、防水性能以及獨特的可迴圈利用性能，在低碳建築領域具有巨大應用潛力。

王樹濤研究員為論文通訊作者，論文第一作者為博士研究生徐雪濤。

利用沙漠沙、海沙、礦渣等不同固體顆粒均可構築高強度倣生低碳新型建築材料

受沙塔蠕蟲巢穴啟發的倣生低碳新型建築材料設計及力學性能