作爲(wéi / wèi)木材、金屬或其他(tā)材料的(de)替代品，聚合物複合材料因爲(wéi / wèi)重量輕且耐用，廣泛應用于(yú)管道(dào)、電線杆、飛機和(hé / huò)汽車等領域。據外媒報道(dào)，威斯康星大(dà)學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)的(de)研究人(rén)員探讨，如何利用普通的(de)細菌來(lái)降解這(zhè)些物質。

該校土木與環境工程學教授Pavana Prabhakar表示：“很多研究集中于(yú)如何讓這(zhè)些聚合物材料應對溫度、濕度或紫外線等環境條件，然而(ér)很少有人(rén)以(yǐ)微生物相互作用爲(wéi / wèi)背景對其進行研究。”

Prabhakar和(hé / huò)該校細菌學教授Karthik Anantharaman等研究人(rén)員确定了(le／liǎo)四個(gè)細菌群，可與聚合物複合材料中常見的(de)丙烯酸酯、酯類和(hé / huò)雙酚發生損害性相互作用。據Prabhakar介紹，對于(yú)微生物與聚合物複合材料相互作用，這(zhè)方面的(de)研究一(yī / yì ／yí)直集中在(zài)個(gè)别類型的(de)培養微生物上(shàng)，而(ér)這(zhè)些微生物在(zài)自然環境中不(bù)一(yī / yì ／yí)定常見。與之(zhī)相反，她和(hé / huò)Anantharaman研究的(de)是(shì)自然界中更常見的(de)微生物。Prabhakar表示：“我們想觀察存在(zài)于(yú)環境中的(de)多樣化微生物群落，看看它們如何影響我們的(de)聚合物複合材料。”

Anantharaman表示，不(bù)同細菌影響這(zhè)些物質的(de)方式可能有所不(bù)同。一(yī / yì ／yí)些細菌直接以(yǐ)這(zhè)些物質爲(wéi / wèi)食，将它們消化爲(wéi / wèi)碳化合物。在(zài)複合材料中，其他(tā)類型的(de)細菌會産生氫和(hé / huò)硫化氫氣體，從而(ér)會削弱結構的(de)完整性。“根據我們的(de)觀察，沒有一(yī / yì ／yí)種生物體能同時(shí)降解這(zhè)三種物質——丙烯酸酯、酯類和(hé / huò)雙酚。每種生物體隻能對一(yī / yì ／yí)類材料産生影響，但通過相互作用，可以(yǐ)更快速地(dì / de)降解整個(gè)複合材料。”

Prabhakar和(hé / huò)Anantharaman利用宏基因組學，直接從環境樣本中回收大(dà)量遺傳物質，來(lái)觀測生活在(zài)自然環境中的(de)聚合物複合材料表面的(de)微生物。這(zhè)是(shì)第一(yī / yì ／yí)次以(yǐ)這(zhè)樣的(de)方式利用此項技術，爲(wéi / wèi)同時(shí)研究整個(gè)微生物群落提供了(le／liǎo)巨大(dà)優勢。

本項工作爲(wéi / wèi)今後的(de)研究奠定基礎，例如，如果研究人(rén)員想要(yào / yāo)研究微生物群如何影響水中或排水管道(dào)中的(de)聚合物複合材料，可以(yǐ)使用該團隊的(de)平台和(hé / huò)方法，來(lái)了(le／liǎo)解其中的(de)相互作用方式。Prabhakar表示，在(zài)這(zhè)項研究基礎上(shàng)，結構工程師可以(yǐ)進一(yī / yì ／yí)步了(le／liǎo)解聚合物複合材料的(de)環境壓力源，以(yǐ)及如何進行相關設計以(yǐ)抵禦微生物降解。她希望繼續進行深入探讨，以(yǐ)确定微生物群如何産生微裂縫。

蓋世汽車 谷姣姣 2020-12-29 14:34:04