美国南加州大学探讨团队受珊瑚造礁动员,研发出可从大气中捉拿二氧化碳(CO2)并创造耐火修筑资料的新工艺,为研发碳负修筑斥地全新途途。合连论文楬橥于最新一期《前辈创造》杂志。
珊瑚虫群落的生活聪敏令人咋舌。这些渺幼生物通过罗致海水中的钙和二氧化碳,渗出碳酸钙修筑起巩固的珊瑚礁。
探讨团队使用仿生学道理,采用3D打印本领,复刻出珊瑚的有机架构。他们先造备出拥有多孔构造的凑集物支架,经导电涂层管理后接入电化学电途,再将其浸入氯化钙溶液内。当向溶液中到场CO2时,其会水解成碳酸氢根离子,并与溶液中的钙发作反映酿成碳酸钙。碳酸钙会逐步填满3D打印凑集物支架的孔隙,最终酿成致密的凑集物复合资料。
测试结果显示,这些凑集物复合资料显示出极佳的死板强度、断裂韧性和耐火才气。探讨团队解说称,碰到高温时,碳酸钙矿物会开释出少量CO2,酿成阻燃樊篱,从而阐述灭火感化。别的,若是资料涌现裂纹,只需接通低压电源即可通过电化学反映告竣自我修复。模块化的策画也使新资料能像搭积木般拼装成大型修筑构件。
现有碳捉拿本领往往重视于储蓄CO2或将其转化为液体物质,但这些本领既腾贵又低效。新本领可让捉拿的碳“变身”为防火修筑资料。全人命周期评估结果显示,创造出的新资料的碳脚印为负值。鉴于修筑资料和修筑物碳排放量约占环球碳排放量的11%,该本领贸易化后或将重塑绿色修筑新范式。