據(jù)澳大利亞有關(guān)媒體3月5日報道,,對于發(fā)生傾斜或者根基不太穩(wěn)固的建筑物,,如何對它們進(jìn)行加固一直是一個世界性的難題,。美國的科學(xué)家近日宣布,他們目前正在培養(yǎng)一種可以將土壤轉(zhuǎn)化為巖石的微生物,,這種轉(zhuǎn)化可以用于加固那些根基不穩(wěn)或者發(fā)生傾斜的建筑物,。
美國加利福尼亞州立大學(xué)工程系助理教授杰森-德吉隆稱,在此前進(jìn)行的一系列試驗(yàn)中,,科學(xué)家們將一種巴斯德桿狀細(xì)菌放置在濕潤的土壤中,。經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)和觀察,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)巴斯德桿狀細(xì)菌已經(jīng)顯著改變了這些土壤的化學(xué)成份,,土壤中已經(jīng)含有了大量的碳酸鈣,,而碳酸鈣則是水泥的主要構(gòu)成成份。隨著時間的延長,,這些土壤就會變得更像是堅(jiān)硬的沙巖,,從而使得建筑物的根基更加穩(wěn)固。
杰森-德吉隆還表示,,在加利福尼亞州的舊金山灣,,許多建筑物都建在比較松遠(yuǎn)的沙質(zhì)土壤上。當(dāng)這些建筑物后來發(fā)生傾斜時,,人們通常是使用填充物來對它們進(jìn)行加固,。而當(dāng)遭到地震或者其它地質(zhì)災(zāi)害時,這種加固的效果就不會非常明顯,。為檢測這巴斯德桿狀細(xì)菌是否真的有效,,科學(xué)家們設(shè)計(jì)了一只裝滿沙質(zhì)土壤的容積為200升的容器,然后將一定量的微生物注入試驗(yàn)性的容器,??茖W(xué)家們觀測并控制容器中的營養(yǎng)物質(zhì),、氧分子含量以及其變化情況,以便確定這種微生物到底是如何將土壤變成巖石的,。杰森-德吉隆稱,,這種巴斯德桿狀細(xì)菌是經(jīng)過科學(xué)家們特定選擇的,它們首先使得土壤中的水份堿性化,,然后再將水中溶解的碳酸鈣與晶狀物結(jié)合,,這樣其產(chǎn)生的物質(zhì)將與建筑中使用的水泥非常類似。
杰森-德吉隆進(jìn)一步解釋說,,“土壤中的微生物(主要為細(xì)菌)需要攝取營養(yǎng)以便進(jìn)行生命代謝,。按照所需營養(yǎng)物的不同,微生物可以分為自養(yǎng)和異養(yǎng)兩大類,,自養(yǎng)微生物以無機(jī)鹽為營養(yǎng),,從無機(jī)物或陽光中獲取能量,而異養(yǎng)微生物則依靠有機(jī)物作為營養(yǎng),,從有機(jī)物的分解中獲取能量,。由于微生物的代謝作用,有機(jī)物在好氧條件下最終分解為二氧化碳,、水,、硝酸鹽、硫酸鹽,、磷酸鹽等,。厭氧條件下則最終分解為甲烷、二氧化碳,、氨,、硫化氫等此外,有機(jī)物的代謝過程還將形成大量的脂肪酸,、各種羧酸,、氨基酸等中間產(chǎn)物。因此,,某些特定微生物的代謝使得土壤成為復(fù)雜的介質(zhì)體系,,其構(gòu)成成份也會發(fā)生非常顯著的變化。”
科學(xué)家們表示,,在上個世紀(jì),,人們主要使用機(jī)械或者物理手段來加固建筑物,很少使用化學(xué)的加固方式,。但在目前,,人們的目光則更多地轉(zhuǎn)向了微生物細(xì)菌,他們同樣可以扮演類似的角色。在每一立方米的土壤中,,大約包含中1000萬億個微生物細(xì)菌,,“如果可以合理地進(jìn)行組織,它們在建筑學(xué)上將會變得非常的有用”,。