【趣味科学】你做到了吗？细菌除了可以做酸奶，还可以补房子！
除了制作美味食物的基本技能外，他们还可以修补墙壁的裂缝！从此以后，即使自己的房子出现裂缝，也不用找物业帮忙维修，自己就能自愈。啊哈哈哈哈~ ~想想有点激动！
我们知道，大多数建筑，如房屋和桥梁，都是由混凝土制成的，混凝土既坚固又抗压，更不用说便宜了。但是，无论多么耐久，在岁月的洗礼下或者矿渣工程的潜规则下，混凝土的表面和内部还是会出现裂缝。
常见的裂缝修补方法有沿裂缝埋入修补材料的填充法，以及将材料制成液体，用设备灌入裂缝的化学灌浆法。这些方法不仅需要大量的人力物力，而且限制了要填充的裂缝的宽度和深度。比如填充法适合填充宽度大于5mm，深度较浅的裂缝；化学灌浆法适用于深裂缝灌浆。但是对于肉眼可见，宽度和深度都比较低调的裂缝，如果用普通的方法，难道不是要等裂缝“长大”到一定程度才能动手吗？！！OMG~~接受不了！
碰巧的是，有一年科学家发现，在自然界中，一些微生物可以利用细胞内或细胞外的钙离子生成一些相对不溶的化合物(多糖、各种聚合物、CaCO3、磷钙土、二氧化硅等有机或无机复合矿物晶体)，这些化合物可以填充或粘结岩石中的小洞或裂缝。容易出现裂缝的混凝土可以提供钙。因此，将两者联系在一起是令人着迷的，利用这些具有矿化能力的特殊细菌修复裂缝，既环保无污染，又省力。干脆别太完美了~
发现能修复裂缝的细菌，在一定的物理化学条件下，通过影响或控制无机环境中的离子，使裂缝转化为细胞外或细胞内的固体无机矿物质。由以下化学方程式强制表达:
厌氧菌通过脲酶水解尿素通过一系列反应生成碳酸钙沉淀，尿素通过细胞内酶的一系列代谢反应水解成氨和碳酸，并伴随着碳酸盐平衡的转变(CO2到HCO3？和CO32-)，混凝土中的钙离子与碳酸根离子反应，从而在细胞表面形成不溶性碳酸钙沉淀。
好氧菌通过好氧呼吸产生CO2，与溶液中的OH-反应生成HCO3-，然后在碱性条件下继续与水泥浆中的Ca2+反应生成CaCO3晶体。
当混凝土出现裂缝时，细菌产生的二氧化碳与混凝土中的钙离子反应，产生大量的碳酸钙沉淀，然后填充裂缝，起到修复的作用。
图片版本:
当然，用细菌修复裂缝，并不是说当裂缝出现的时候，我们得意洋洋的在上面撒上一把细菌，然后坐起来，吃零食，等着裂缝自愈。(这不是科幻片~)正确的姿势是在最初制作的时候就把细菌和各种原材料混合在一起制作混凝土，让细菌均匀的分布在混凝土中，这样混凝土开裂的时候就没有缝了~ ~
这时，有朋友不服。把混凝土做成麻辣剧烈运动，把细菌直接放在麻辣复杂的环境里，怎么活？别欺负我读书少！是的，当然细菌不是直接放进去的，而是把细菌孢子和一些营养物质包裹在特殊的材料里，混入混凝土中。孢子是细菌在恶劣条件下形成的圆形或椭圆形休眠体，壁厚，含水量低，抵抗力强。当裂缝出现时，空气中的水分进入裂缝，环境中的碱性降低，生存环境得到改善，孢子开始苏醒，生成碳酸钙填充裂缝。
目前，并不是所有的细菌都可以用来修复裂缝。首先需要具有生物矿化能力，形成碳酸钙；其次，在极其恶劣的条件下，它应该能够产生孢子来抵御环境威胁；此外，如果沿海的桥梁出现裂缝，混凝土可以在碱性环境中存活，因为它是强碱性的。突然觉得做一个合格的修裂缝的小蘑菇不容易！目前，研究人员已经发现多种细菌具有生物矿化能力，如巴氏芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、希瓦氏菌等。，为研究和应用提供了更多的可能性。
目前细菌形成碳酸钙的时间短则3天，长则28天。不同类型的细菌处理营养物质的代谢能力不同，碳酸钙形成和具体修复效果也会有差异。而且考虑到混凝土给微生物提供的环境(碱度)、混凝土的使用寿命、微生物的寿命等等一系列问题，需要综合考虑的因素很多。例如:
1.细菌与混凝土的相容性。加菌后应该没有副作用，不会影响混凝土的硬度和强度；
2.细菌应该活很久，至少50年。因为混凝土结构建筑的使用寿命一般为50年；
3.在修复过程中，细菌和营养物质没有被完全消耗，可以不断修复；
4.经济实用。虽然已经发现了满足矿化要求的微生物，但其在工业混凝土裂缝修复中的应用及其对混凝土性能的影响还有待研究。
虽然我们家的裂缝一时半会儿不能自愈，但是等这些问题解决了，肯定会妥妥的~ ~未来值得期待，哈哈哈哈...
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