仿生地衣系統：讓混凝土像人體皮膚一樣自我修復

想像一下，混凝土能像人體皮膚癒合傷口那樣自行修復裂縫。這正是內布拉斯加大學林肯分校Grace Jin博士最新研究的願景。這項發表在《Materials Today Communications》期刊的突破性研究，為解決建築業最棘手且成本高昂的問題提供了創新解方。

混凝土雖是全球使用最廣泛的建築材料，卻有個致命缺陷——容易產生裂縫。從肉眼難辨的細微裂痕到明顯的結構裂縫，都可能導致橋樑坍塌、大樓傾倒等災難性後果。美國每年更需投入數百億美元修復混凝土基礎設施，檢測與修補作業既危險又耗費資源。

Jin博士團隊從自然界獲得靈感，開發出革命性的「合成地衣系統」。地衣這種常見於樹幹岩石的共生體，由真菌與藻類（或藍綠菌）組成，能在惡劣環境中自給自足。研究團隊仿效這種共生機制，將藍綠菌與絲狀真菌配對：前者能將空氣和陽光轉化為養分，後者則分泌礦物質填補裂縫。這套系統僅需空氣、陽光和水就能自主運作，突破現有自修復混凝土需外加營養劑的限制。

實驗證明，即使在混凝土這種嚴苛環境中，微生物搭檔仍能有效生長並修復裂縫。Jin博士更與德州農工大學社會科學團隊合作，探討將活體微生物用於建築所涉及的倫理、環境與法律議題。這項技術不僅能大幅降低維護成本、延長結構壽命，在太空建設等永續工程領域更具革命性潛力。

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