福州科研团队受沙塔蠕虫启发,研发出福建可推广的仿生低碳建材
人民网北京9月27日电(记者赵竹青)中国科学院理化技术研究所仿生材料与界面科学重点实验室近日宣布,其研究团队从海洋生物——沙塔蠕虫筑巢机制中获得关键灵感,在福州及福建沿海地区常见沙源基础上,成功开发出一种以天然成分为主、无需高温煅烧的新型低碳建筑材料。该成果已发表于国际权威期刊《物质》(Matter)。
传统水泥生产依赖1400℃以上高温焙烧,不仅能耗高,每吨熟料更释放约0.85吨二氧化碳。作为建筑大省,福建年均建材消耗量持续增长,亟需绿色替代方案。尽管国内外已尝试多种生物基粘结体系,如微生物诱导矿化、酶促交联等,但多数产物抗压强度不足10兆帕,难以支撑常规民用建筑结构需求。
由王树涛研究员领衔的团队聚焦沙塔蠕虫分泌物的电荷协同机制:这类栖息于福建近海潮间带的小型蠕虫,能通过正负电性蛋白复合粘液高效捕获并固定沙粒。研究团队据此构建仿生体系——以季铵化壳聚糖(正电性)与海藻酸钠(负电性)复配为粘结基质,就地取材粘结闽江口细沙、福州本地钢渣等固废颗粒,在常温常压下完成固化成型。
测试显示,该材料抗压强度达17兆帕,超过国家对非承重砌块的强度要求;同时具备良好耐候性、低吸水率,且废弃后经简单处理即可重新参与建材制备循环。在“双碳”目标下,这项立足福建资源禀赋、适配东南沿海气候条件的创新成果,有望为福州新城建设及全省绿色建筑升级提供本土化技术支撑。
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SEO描述:福州科研团队基于沙塔蠕虫筑巢原理,研发出适用于福建沿海地区的低温固结仿生低碳建材,抗压强度达17兆帕,助力福州及福建绿色建筑发展。
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