德雷塞尔大学的研究人员正在尝试将混凝土注入活体生物，以延长这种建筑材料的寿命。尽管这种新方法基于尖端技术，但其底层的工程策略却源自人体。
混凝土是地球上仅次于水的消耗量最大的材料，考虑到其制造过程产生的巨大碳排放，这是一个尤其令人担忧的统计数据。尽管已有不少有前途的、环保的更新用于这种已有千年历史的结构材料，但另一种减少混凝土环境影响的途径是延长其寿命。根据周围环境的不同，混凝土在浇筑后仅 50 年就可能开始变弱和分解。通过内在的实时修复机制延迟这种退化，可以提供一种充分利用这种材料的可靠方法。
[相关：脏尿布可回收制成廉价、坚固的混凝土。]
正如最近发表在《建筑与建材》上的一篇新论文所详述的，德雷塞尔大学的一个工程研究团队开发了一种新的聚合物“BioFiber”，该聚合物包裹在浸有细菌的水凝胶中， all within a damage-responsive casing half a millimeter thick（均包裹在厚度为半毫米的损伤响应外壳中）。BioFiber 在浇筑混凝土时以网格状分层排列，作为一种增强添加剂，就像数千年来人们使用稻草或马毛来加固砖块一样。当然，这些加固作用是有限的——但当团队的 BioFiber 开始失效时，它们的作用才真正显现出来。
“在我们的皮肤中，我们的组织通过浸有我们自愈液——血液——的多层纤维结构自然地[修复]。德雷塞尔大学工程学院副教授、研究联合负责人 Amir Farnam 在12 月 8 日的大学简介中说道。“这些 BioFiber 模仿了这一概念，并使用造石细菌来创造损伤响应、有活力的、自愈的混凝土。”
每个 BioFiber 内部都储存着休眠的、内孢子形态的球形芽孢杆菌（*Lysinibacillus sphaericus*）。这种细菌通常存在于土壤中，会经历一个称为微生物诱导碳酸钙沉淀的过程——基本上，它在消耗营养物质时会产生一种岩石状物质。
如果细菌能够出现在新建的裂缝附近，比如某种流行的建筑材料中，这可能会特别有用。在团队的 BioFiber 因受力而断裂后，外部环境中的水分最终会渗入混凝土，与内孢子细菌接触。这会激活球形芽孢杆菌（*Lysinibacillus sphaericus*），它会开始向表面推挤——同时开始其微生物诱导的碳酸钙沉淀。然后，这种碳酸钙会填补相关的裂缝，并硬化成一层类似水泥的“痂”，就像干涸的血液覆盖并保护伤口一样。在最近的测试中，混凝土在两天内就“治愈”了自己。
尽管研究人员仍需要更好地理解和控制 BioFiber 浸渍材料的修复时间，但自愈合材料有一天可能有助于减少对额外、对气候有害的混凝土的需求。
