光明網訊（記者宋雅娟）沙塔蠕蟲是一種生活在海邊沙坑中的小蟲子，它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，用來保護自己和同伴免受外界的侵害。
近日，中國科學院理化技術研究所仿生材料與界面科學重點實驗室的研究人員受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，在低溫常壓條件下制備了力學性能優異的仿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》雜志上。論文通訊作者是王樹濤研究員，第一作者是徐雪濤博士。
圖1：利用沙漠沙、海沙、礦渣等不同固體顆粒均可構築高強度仿生低碳新型建築材料
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并産生巨額碳排放量。發展新型低碳建築材料，尤其是基于天然原料的低碳建築材料，對于在建築領域内降低碳排放量具有重要意義。
近年來，國内外開展了大量的研究工作，提出多種基于天然原料的粘結劑，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。是以設計天然基低碳建築材料仍具有挑戰性。
圖2：受沙塔蠕蟲巢穴啟發的仿生低碳新型建築材料設計及力學性能
受沙塔蠕蟲啟發，王樹濤研究員團隊運用仿生政策，引入正電性季铵化殼聚糖與負電性海藻酸鈉形成仿生天然粘結劑，實作了對于沙粒、礦渣等各類固體顆粒的牢固粘結，并最終在低溫常壓條件下形成高強度低碳建築材料。
該天然基仿生低碳新型建築材料的抗壓強度高達17兆帕，可達到正常建築材料要求标準。此外，該天然基仿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循環利用性能。是以，這一仿生低碳新型建築材料在低碳建築領域具有巨大應用潛力。
來源： 光明網