可以自我修复的混凝土

克里斯-当建筑物被损坏时，你可以用灰泥把洞补上，也可以把它推倒，然后重新开始。但如果这栋建筑能自我修复不是很好吗?剑桥大学的Abir Al-Tabbaa博士致力于研究自愈混凝土。她现在和我们在一起。你好。

阿比尔-你好。

克里斯:这可能吗?

阿比尔:我们希望如此。这是我们刚刚开始做的一项大型研究项目，由政府和行业资助300万英镑，我们的合作者在卡迪夫大学和巴斯大学。我们正在尝试开发自我修复的建筑材料。

Chris:考虑到你花了那么多钱来研究这个问题，这意味着它一定会花费很多钱。

阿比尔:当然，是的。因此，每年都要花费大量的钱来修复受损的建筑物。

克里斯:那么，为什么混凝土会开裂，因为它实际上是岩石，不是吗?

阿比尔-它是岩石，但当混凝土受到张力时，它会破裂。如果你有一根梁，你给它施加载荷，它的一部分会被压缩。它对自己施加压力，另一个被拉出来。

克里斯-换句话说，如果混凝土被压扁了，这是完全可以接受的，但是当你开始以某种方式拉伸混凝土时就会出现小裂缝。

阿比尔:没错。

克里斯-那么，全球范围内的价格标签是什么样的，你现在是如何解决这个问题的?

维修费用巨大，所以我们每年要花费数十亿英镑来修复受损的建筑、道路和基础设施。它一直在恶化，所以有大量的修复工作要做。

克里斯-那么，当这种情况发生时，你是如何尝试使混凝土自我修复的呢?

所以，我们的愿景是将自我修复的元素封装在混凝土中。实际上，我们讨论的不仅仅是混凝土。我们说的是水泥材料，也就是水和水泥，还有浆液。它研究的是微胶囊，这些小气泡含有胶或树脂等愈合剂，以及一些细菌，这些细菌会沉淀出一种天然粘合剂，基本上可以密封裂缝。

克里斯:第一次浇筑混凝土的时候，这些东西会被放进混凝土里，对吗?所以，它们在那里。所以，一旦发生裂缝，它们就会被激活。

阿比尔:没错。所以，这将恢复为一种新的混凝土，但我们也可以用它来修复现有的结构，你通常会在那里放置水泥灌浆，例如，你可以放置一种自我修复的水泥灌浆，这样它就不会在未来再次破裂。

克里斯:那你为什么要把细菌放进去呢?

阿比尔:嗯，细菌基本上会产生石灰石，这是我们的天然水泥，它会填满裂缝并密封它们。

克里斯-那细菌是怎么知道的呢?

Abir -将细菌置于休眠状态，然后将营养物分开放置。当有裂缝，有水进入，水会接触到细菌，细菌会接触到营养物质，希望开始产生石灰石。

马特:所以，你基本上是把这些细菌困在混凝土深处。他们还活着吗，还是说他们被困在混凝土里是怎么活下来的?

阿比尔-是的。他们的计划是在需要之前保持休眠状态。

马特:所以，当他们要修理混凝土的工作来临时，他们被叫醒了。

阿比尔:没错。

马特:那么，你能看到这种自愈混凝土的一些关键应用是什么?显然，更换铺路石是一回事。这没什么大不了的。但我可以想象，在某些情况下，修复混凝土结构真的很痛苦。

阿比尔:对，没错。因此，我们正在寻找道路和基础设施方面的例子，你真的不希望出现延误或造成破坏。还有一些事故是您无法检测或检查损坏的。例如，油井或核设施。

马特:这些就是那种设施。一旦你在海洋中央挖了一个石油钻井平台，在水下数百或数千米的地方钻探，一旦他们完成，他们就必须堵住这个洞。那个塞子是你说的混凝土结构中的一个吗?

阿比尔:水泥，是的。

马特-水泥，很明显，你不可能到海底去修理它。是啊，我知道自愈混凝土最理想的地方了。

克里斯-但同样的，那里的压力不是很高吗?那么，细菌是如何应对如此巨大的压力的呢?此外，如果它们在建筑物下面，混凝土内部的压力也会很大。

阿比尔:一种方法是把细菌包裹在小胶囊里。所以，胶囊的外壳会承受所有的压力，而细菌在里面是安全的。

克里斯-但是当他们破裂，打开胶囊，他们就会暴露在外面，不是吗?

阿比尔:当然。我的意思是，这将是一个巨大的挑战。因此，部分挑战是确保细菌在这些条件下存活。

Chris -我敢问一下，时间框架是什么?

阿比尔:嗯，我们希望在未来两年内进行一些试验。因此，我们的目标是在大约一年的时间里生产出可行的产品，并在道路部分进行试验。

非常感谢剑桥大学的Abir Al-Tabbaa。