故事从一个长期困扰科学家的谜题开始:万神殿建于近2000年前。这座标志性建筑拥有世界上最大的无钢筋混凝土圆顶，经历了野蛮人的入侵、地震、火灾和风暴。尽管如此，今天它仍然完好无损。与此同时，数不清的混凝土建筑在建成后短短几十年就出现了裂缝、腐蚀和倒塌。这怎么可能?
来自麻省理工学院、哈佛大学以及意大利和瑞士实验室的一组研究人员，可能在古罗马人用来混合混凝土的成分和方法中找到了答案。在分析了罗马附近普利维尔纳姆古城的一块混凝土墙后，研究人员发现，由于一种不起眼的成分——石灰和混合它的技术，混凝土具有自愈性能。换句话说，像万神殿这样的建筑能够经受住时间的考验，是因为它们是由一种无需人为干预就能自我修复的材料建造的。
最近发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的这些发现，让我们得以一窥罗马工程的迷人一面，但它们也能让我们了解到今天我们使用混凝土的方式。
混凝土并不像人们想象的那么坚固。当天气太热或太冷时，它就会破裂。地震时它会裂开，因为它多孔。当它真的开裂时，它不可避免地会吸收水分，这些水分会渗透、冻结、膨胀，或者只是腐蚀里面的钢筋，导致更多的裂缝。据估计，每年光是修复腐蚀所需的维护费用就超过1250亿美元。
经过三年的研究，该团队认为这种罗马风格的混凝土可以降低维护成本，延长建筑物的寿命。事实上，这项研究催生了一家名为Dmat的新型深度科技初创公司，该公司两年前首先在意大利成立，然后于2022年底在美国成立。Dmat公司的核心产品是d -lime，这是一种自我修复的混凝土，通过自我修复小裂缝，防止进一步恶化，比传统混凝土的寿命长50%。正如它的名字所暗示的那样，D-lime的主要成分是氧化钙，或者说是石灰——但更多的是在一点上。
Dmat背后的团队并没有像2000年前的罗马人那样制造混凝土。相反，他们正在利用这些古老技术背后的基本原理，并将其应用于现代，改进配方并调整添加剂，以便混凝土能够最大限度地发挥其自愈性能。
根据研究人员的发现，无论裂缝最终是否形成，自修复混凝土都可以防止水渗透。这项研究的作者之一、麻省理工学院土木与环境工程教授阿米尔·马西克教授解释说，当石灰团与水泥和水在非常高的温度下混合时，周围的水会蒸发，否则会溶解的石灰团仍然嵌入在材料中。如果裂缝在后期形成，水将不可避免地以雨水、海水或湿气的形式从这些裂缝中渗出。不同的是，水不会像传统混凝土那样造成麻烦，而是会导致钙簇溶解，并填补新形成的裂缝。用Dmat联合创始人兼首席执行官保罗·萨巴蒂尼(Paolo Sabatini)的话来说:“裂缝形成时，水会把裂缝粘起来。”
根据Masic的说法，这种自愈混凝土特别适合于混凝土和水已经相互作用的地方，比如大坝、海堤和沿海建筑，但D-lime最终可以用于广泛的项目，从桥梁、隧道到房屋。
自愈混凝土已经存在，尽管目前大多数选择还远未商业化。与此同时，萨巴蒂尼表示，D-lime已经通过了所有必要的认证和测试，“很快”就可以用于建筑。它可能持续不了两千年，但在全世界每年要倾倒330亿吨混凝土的世界里，这是朝着正确方向迈出的充满希望的一步。
