好意思国南加州大学斟酌团队受珊瑚造礁启发,研发出可从大气中拿获二氧化碳(CO2)并制造耐火建筑材料的新工艺,为研发负碳建筑开荒全新旅途。干系论文发表于最新一期《先进制造》杂志。
珊瑚虫群落的活命颖异令东谈主惊叹。这些轻细生物通过给与海水中的钙和二氧化碳,分泌碳酸钙构筑起坚固的珊瑚礁。
斟酌团队行使仿生学旨趣,领受3D打印技能,复刻出珊瑚的有机架构。他们先制备出具有多孔结构的团员物支架,经导电涂层处罚后接入电化学电路,再将其浸入氯化钙溶液内。当向溶液中加入CO2时,其会水解成碳酸氢根离子,并与溶液中的钙发生反馈变成碳酸钙。碳酸钙会逐渐填满3D打印团员物支架的孔隙,最终变成良好的团员物复合材料。
测试效果表露,这些团员物复合材料展现出极佳的机械强度、断裂韧性和耐火才智。斟酌团队解说称,遭受高温时,碳酸钙矿物会开释出极少CO2,变成阻燃障蔽,从而推崇熄灭作用。此外,要是材料出现裂纹,只需接通低压电源即可通过电化学反馈完结自我树立。模块化的狡计也使新材料能像搭积木般拼装成大型建筑构件。
现存碳拿获技能时常侧重于储存CO2或将其滚动为液体物资激情与放荡,但这些次第既崇高又低效。新次第可让拿获的碳“变身”为防火建筑材料。全人命周期评估效果表露,制造出的新材料的碳脚迹为负值。鉴于建筑材料和建筑物碳排放量约占专家碳排放量的11%,该技能交易化后或将重塑绿色建筑新范式。(记者刘霞)