這種新型材料的關鍵成分是鳥糞石，一種更常見于污水處理設施中的礦物質。

在全球木材工業(yè)中，木材加工會產生大量鋸末副產品，這些廢料常常堆積如山，再利用途徑有限。大部分鋸末要么被焚燒發(fā)電，要么被填埋，在填埋過程中，其儲存的碳會逐漸釋放回大氣中，無法創(chuàng)造更多價值。如今，蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員開發(fā)出一種方法，可以將這種被忽視的廢料轉化為耐用、防火的板材。

通過將壓縮鋸末與一種礦物基粘合劑相結合，研究團隊創(chuàng)造出一種適用于內墻和隔斷的材料，為建筑行業(yè)提供了一種更可持續(xù)的替代方案，同時減少了工業(yè)廢料。

利用污水衍生礦物制造更安全的墻板

這種新型材料的關鍵成分是鳥糞石，一種通常與污水處理廠而非建筑工地聯(lián)系在一起的礦物質。雖然鳥糞石通常因堵塞管道而為人所知，但它也具有固有的防火特性，使其成為建筑應用領域的理想選擇。然而，其使用遠非易事：這種礦物質本身非常脆，且實現(xiàn)其與木顆粒的均勻混合是一項重大的技術難題。蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員通過求助于生物學解決了這一問題，他們使用一種源自西瓜籽的酶來控制鳥糞石晶體在復合材料中形成和結合的方式，從而得到一種更穩(wěn)定、更致密的材料。

開發(fā)該工藝的羅尼·屈爾施泰納在其博士論文中解釋道，這種材料在垂直于紋理方向上的抗壓強度比原始的云杉木材更強。結合其強大的防火性能，這些力學特性使這種材料特別適用于對安全性和耐久性都至關重要的室內應用，例如墻體系統(tǒng)、隔斷和其他內部構件。

為了測試防火性能，蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員與都靈理工大學合作，使用錐形量熱儀進行了測試?；邙B糞石的板材比未經處理的云杉板材需要超過三倍的時間才能被點燃。一旦暴露于火焰中，板材會迅速形成一層保護性的碳層和礦物層，減緩進一步燃燒。正如屈爾施泰納所指出的，這種材料能夠有效地自我保護。

水泥粘合板的可回收替代品

除了防火性能，這種材料還因其可回收性而脫穎而出。與通常最終成為建筑垃圾的傳統(tǒng)水泥粘合刨花板不同，這種復合材料可以被拆解并重復使用。

一旦被拆除，這些板材可以被機械研磨并加熱到略高于 212 華氏度（100 攝氏度），這一過程會釋放氨氣，并將鋸末與礦物成分分離開?；厥盏牟牧想S后可以被溶解并重新加工，從而使前體化合物——新鳥糞石——再次以固體形式形成。這種循環(huán)方法為建筑材料提供了更可持續(xù)的生命周期，同時減少了建筑垃圾。

回收后，新鳥糞石可以與鋸末重新結合，生產出新的基于鳥糞石的板材，從而有效地閉合材料循環(huán)。這使得這種復合材料成為循環(huán)建筑模式的理想選擇。除了建筑應用，這種材料在農業(yè)領域也有潛力：它可以作為一種天然肥料，以可控的方式緩慢釋放結合的磷，長期支持植物生長。

展望未來，研究團隊計劃進一步完善這一工藝，并將其規(guī)模擴大到工業(yè)生產。研究人員表示，該材料在建筑行業(yè)的更廣泛應用將在很大程度上取決于礦物粘合劑的成本，這仍是決定其商業(yè)可行性的關鍵因素。

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