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中國科學院理化技術研究所研究團隊受自然界中沙塔蠕蟲構筑巢穴過程啟發，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筑材料，為建筑領域節能減排提供了新思路。相關成果日前在國際學術期刊《物質》發表。
“傳統的水泥基建材，在生產過程中需消耗大量能量，同時會產生大量碳排放，發展新型低碳建筑材料具有重要意義。”文章通訊作者、中國科學院理化技術研究所研究員王樹濤說。
據介紹，近年來國內外開展了大量研究工作，嘗試用粘結劑將沙粒、礦渣等固體顆粒粘結起來形成天然基建筑材料，然而此類材料強度普遍較低，難以滿足實際建筑需求。
此項最新研究中，研究團隊運用仿生策略，設計了天然基仿生低碳新型建筑材料。“沙塔蠕蟲可通過分泌復合有正電性蛋白與負電性蛋白的粘液，粘結沙粒構筑堅固的巢穴。受此啟發，團隊引入正電性季銨化殼聚糖與負電性海藻酸鈉形成仿生粘結劑，實現了對各類固體顆粒的牢固粘結。”文章第一作者、中國科學院理化技術研究所博士研究生徐雪濤說。
利用沙漠沙、海沙、礦渣等不同固體顆粒可構筑高強度仿生低碳新型建筑材料。（中國科學院理化技術研究所供圖）
“這種天然基仿生低碳新型建筑材料的抗壓強度可達17兆帕，可達到常規建筑材料要求標準。”王樹濤說，這種材料還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，在低碳建筑領域具有很大應用潛力。
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