摘要：人造骨能够作为建筑方面的新材料，有效应对人口激增的问题。除了能够作为建筑材料，人造骨在医学方面也有重大的用途。不过，由于某些方面尚未成熟，人造骨短期之内还暂不能实现大规模的投入使用。
文/东方亦落
据英国《每日邮报》报道，像伦敦这样的国际大都市人口不断增长，需要寻找一种方式应对人口增长问题并控制碳排放。城区空间急剧下降，需要用可持续发展的原材料建造更高的建筑用于人口的安置。而最为理想的新型材料，就是人造骨。
英国剑桥大学工程系的Michelle Oyen在实验室中用蛋壳和人造骨头建造了可用于建筑材料的样本。其中的矿物质可以提供硬度，而蛋白质能够预防骨折。甚至当骨头受到损伤时，还具有自愈能力，这种能力正是工程师们需要的强大功能。
人造骨除了建筑之外，还在医疗等其他重要领域具有广泛的用途。不过，短期之内，人造骨还是无法实现大规模的投入使用。
一、人造骨形式多样优势突出，可有效缓解人口问题
人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质的结构。人造骨可以依靠从人体体液补充某些离子形成新骨，可在骨骼接合界面发生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼牢固结合。
人造骨的特性，使得它在建筑、医学等多个方面能够发挥广泛的用途。
随着越来越多的人进入城市，世界各地对于碳排放的限制也越来越严格。相关部门鼓励开发商研发更加环保的方式扩建城市，因此企业在环保和技术方面的投资力度也不断攀升。
正是由于这种趋势，传统的钢筋水泥逐渐不能满足新的需求。据测算，钢筋水泥的碳排放占全球排放总量的10%，对于全球变暖起到了极大的推助作用。此外，钢筋水泥在到达建筑工地之前，需要经过高温处理，这一过程会消耗很多的能源。
由此可见，钢筋混凝土的生产过程已然成为了碳排放重灾区。目前，没有针对此问题的明确的解决方案。为了寻求解决办法，研究人员尝试用新的材料替代钢筋混凝土。从仿生学的角度来看，人造骨是一种较为理想的材料。
剑桥大学正致力于此项研究。Oyen 博士和她的研究团队发现，如果将以胶原蛋白为原料制造的骨头与蛋壳进行混合，会得到一种attice-type structure（晶格型结构），该结构优于单纯的人造骨或蛋壳。
之所以在研究中加入蛋壳，是因为从蛋壳的承受力和厚度来看，它是非常坚固的。人体骨骼之所以坚硬的原因是其中含有等量的蛋白质和矿物质，虽然生产更为高效的钢筋水泥也不失为一种好的方式，但是使用自然资源则更为高效和环保。在正常的室温下，人造骨和蛋壳也可以利用动物界中被大量抛弃的胶原蛋白加以制造。
Oyen认为：“我们所有现存的建筑标准都是以钢筋水泥为准设计的，使用全新材料建筑意味着对整个行业进行完全反思”。除了人造骨头之外，Oyen团队还尝试着利用合成蛋白和高分子聚合物替代天然的胶原蛋白，这有利于新型材料的大规模生产和强度的进一步提升。
人造骨作为建筑原材料，确实有钢筋水泥等传统材料所不能媲美的优点。能源消耗大幅下降，减少碳排放量，坚硬并且有自愈功能，这对建筑行业来说都是材料中的上佳之选。
由此看来，人造骨能够作为建筑方面的新材料，有效应对人口激增的问题。除了能够作为建筑材料，人造骨在医学方面也有重大的用途。不过，由于某些方面尚未成熟，人造骨短期之内还暂不能实现大规模的投入使用。
二、人造骨发挥重要作用，投入使用需等待但潜力巨大
对于每一个人来说，每天都处在运动之中，我们身体的每一个部分都受骨骼的支配。我们的骨骼稍微出了点毛病，也会让我们的日常生活增添很大的麻烦。牙齿松动，会影响进食；骨骼受伤，会影响运动。
在科技迅速发展的今天，汽车等现代化的交通工具早已融入我们的生活，为我们的出行带来极大的便利。然而，车祸也成为了一个日益严重的问题。许多健康的人都会面临着伤筋动骨甚至截肢的危险，不仅给人们造成身体上的伤害，在精神上还会有更大的损失。
人造骨骼的出现，为这种伤害提供了一个缓解的可能性。
近年来，人造骨骼技术发展的越来越好。2004年，瑞士科学家开发出了一种可溶解人造骨。瑞士联邦综合理工大学的科学家发现，某些聚合物及陶瓷材料构成的新型复合材料便于人体吸收，于是就以此为原材料研制出一种可模仿断裂骨骼的人造骨。
这种人造骨上的毛孔能够使骨质细胞交织在一起，并逐渐生长为成熟的骨头。最终，人造骨会随骨质细胞的丰满自行溶解。
俄罗斯的专家们也挑选了能够在生物体内缓慢降解的丙烯酸酯、聚交酯等材料，制成预先设计好的人造骨外壳，之后用化学方法将材料填充进去，使其与骨骼组织更好地相融并结合成整体。
参加此项研究的专家尼古拉耶芙娜表示，团队已经对兔子和老鼠进行了实验。结果表明，人造骨能够与动物的骨组织破损处顺利地融合在一起，并且尚未发现副作用。
除了上述种类之外，还有海草人造骨、玻璃人造骨等多种类型的人造骨。他们对于缓解甚至修复骨骼残缺的人群的伤痛起到了非常重要的作用，为这方面的治疗提供了一个新的可能。
此外，人造骨对整形也有很好的效果。随着人们观念的改变，整形也逐渐为人们所接受。然而，一些整形所用的材料很可能不为人体接受最终造成整形失败，而人造骨能够插入面部、颈部等皮下软组织内并能够与之融合。临床数据表明，人造骨使人们的皮肤更加饱满，皱纹消失，看上去充满活力。
不过，人造骨也存在着造价高，技术未成熟等问题。骨头和蛋壳建造的房子人们暂时住不上，用于医疗的人造骨也需要在动物身上先试验5年。不过，这确实是一个值得期待的技术。骨骼的坚硬度能够保证房屋的结实，有效抵抗自然灾害，减少“豆腐渣”工程。房屋损坏能够自愈，应该是一种非常奇妙的体验。在医学上，人造骨也能为许多身体残缺的患者带来更多的福音。因此，人造骨骼的潜力仍是巨大的，只是短期之内尚不能大规模投入使用。
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随时查看文章收益听说明年的钢筋水泥会降价了，是不是真的啊！展开全部下一篇：钢筋是我们现代生活中非常常用的一种建筑材料。在外表上看并没有太多差异的钢筋，其实也是有非常多的分类的。而不同分类的钢筋也会有不同的用途。随着经济的发展，越来越多的高楼如雨后春笋般矗立在城市中。这些大楼的矗立，少不了数以百吨的钢筋水泥。什么样的水泥才是经济实惠且质量好环保呢?兆山水泥使用禁忌分享兆山水泥使用禁忌：（1）忌受潮结硬受潮结硬的水泥会降低甚至丧失原有强度，所以规范规定，出厂超过3个月的水泥应复查试验，按现代国内建筑业发展势头非常好，几乎每座城市每天都有建筑在施工。建筑是需要钢筋水泥才能完成，才能变得坚固。在盖房子的时候，大家应该有这样的体验，就是当我们水泥方到大梁的时候，水泥会自动向下流。对房子进行装饰是现代人都会做的事情，毕竟辛苦工作，回家还要面对钢筋水泥般的环境，每个人心情都不会好。在这个钢筋水泥的世界里，不知道多少人会爱上阳台的那份灵动气息，作为居室内最接近自然的一个空间———阳台，是人们种树养花，晾晒衣物的好地方。对房子进行装饰是现代人都会做的事情，毕竟辛苦工作，回家还要面对钢筋水泥般的环境，每个人心情都不会好。在阳光下阅读是一件十分惬意的事情，但是随着都市建筑中钢筋水泥的密集，我们似乎很难能够寻觅到一处能够满足这个条件的场所，这无疑十分令人遗憾。建筑的构造离不开钢筋水泥，建筑的装饰离不开瓷砖涂料。说起瓷砖，我国盛产陶瓷，并且闻名于全球的城市，恐怕是有广东这一地区。民用建筑设计中如何降低工程造价？
按我国现行的建筑工程造价构成分析，占最大比例的是建筑安装工程费。而建筑安装工程费的多少取决于设计阶段，取决于设计时应用科学技术的含量。设计部门和设计人员要严格遵守&经济、适用、合理&的原则，精心设计，选择合理的设计方案，应用现代科技成果，是可以实现降低工程造价取得经济效果的目的。
一般的民用建筑物由基础、墙体、柱、楼层及地层、楼梯、屋盖、门窗等基本构件组成。在设计中若能精心设计每一构件，在多个可行的方案中进行经济比较，使各个构件的造价降下来，则整个工程造价就会降下来。&
　　对民用建筑设计中降低工程造价的途径谈点看法：
　　1、地基处理方案的选择
　　目前，建筑物逐步走向多层、高层、甚至超高层。对地基的要求越来越高，天然地基已无法满足工程需要，地基处理方案也越来越多。就桩基而言就有好多种，如现浇钢筋砼灌注桩、预制钢筋砼桩、双灰桩、碎石桩、高压喷射水泥桩、粉喷水泥桩、粉喷石灰桩等。事实上，各方案造价往往有较大差距，选择经济好的方案能大大降低造价。
　　2、钢筋种类的选择
　　现在市场上钢筋种类很多，如Ⅰ级钢筋、Ⅱ级钢筋、Ⅲ级钢筋、新Ⅲ级钢筋、冷轧带肋钢筋，冷轧扭钢筋等。大多数设计人员一般把设计的重点放在配筋计算上，忽视了钢筋种类的选择。在满足结构设计的前提下，选择造价低的钢筋方案，可以达到降低工程造价的目的。
如在一些大跨度无梁板设计中，过去常采用&10-&12Ⅰ级钢筋，若采用&12Ⅱ级钢筋，可减少30%的钢筋用量。按我省现行材料价格信息Ⅰ级钢筋2620元/吨，Ⅱ级钢筋2670元/吨，价格基本相等。显然，使用Ⅱ级钢筋要经济得多。
新Ⅲ级钢筋、冷轧扭钢筋是近年来推广使用的新型钢筋。新Ⅲ级钢筋是专门为建筑结构应用开发的新型钢筋，比普通Ⅱ级钢强度提高近20%，而每吨价格却增加不超过10%.选用新Ⅲ级钢筋，不仅可以节省用钢量，同时可增加建筑物安全储备和砼结构强度，对高层和重要建筑作用尤其显著。
冷轧带肋钢筋是以普通低碳钢或低合金钢热扎园盘条为母材，经冷轧减径后在其表面冷轧成具有三面或二面月牙形横肋的钢筋。在现浇板中大多数用&6-&12热轧Ⅰ级钢，强度值210Mpa.若用冷轧带肋550级代替，其强度值340Mpa.用等强代换计算，可节省用钢量（1-210&340）&100%=38%.且它们与砼的粘结强度相当于光面钢筋的三倍以上。
冷轧扭钢筋，是将低碳钢热轧园盘条经专用钢筋冷轧扭机调直，冷轧并冷扭一次成型，具有规定截面形状和节距的连续螺旋状钢筋。由于其截面形式的变化，使其强度提高近一倍，连续螺旋状与砼的握裹力提高近80%.不仅节约钢筋用量35%左右，且提高钢筋与砼的协调工作能力。
　　3、框架结构的非承后墙体种类选择
　　在目前高层建筑中非承重墙对工程造价有着较大的影响。传统的做法是粘土空心砖，自重大，保温性能也差。现在有许多轻质、隔音、隔热且价格较经济的新型建材可供选用。如加气砼、砼空心砌块、水泥玻璃纤维板、石膏条板、膨胀珍珠岩空心条板等。
　　4、控制层高
　　在满足建筑功能的前提下，适当降低层高，会使工程造价降低。有资料表明：层高每下降10厘米，工程造价降低1%左右，墙体材料可节约10%左右。
　　5、楼梯选型
　　在一些工程中，我们经常看到3米乃至4米宽的楼梯仍有用板式的。实际上，当楼板长大于3米时，就应该设计成梁式楼梯。如某工程楼梯间跨度为3.6米。采用板式时板厚130毫米，砼用量为1.5米3、钢筋用量50公斤；而采用梁式楼梯时、板厚40毫米，砼用量为1.3米3，钢筋用量为26公斤，显然梁式楼梯要节约资金。
　　6、采用&隔震&技术
　　&隔震&在多层中可采用，其主导思想是将建筑物的基础与主体之间用一种特殊的橡胶垫即所谓的&隔震垫&隔开，使基础和主体之间的刚性连接变成柔性连结。这样一旦发生地震，可大大减轻地震力对上部主体结构的影响。因此，整个结构受力构件的配筋及截面尺寸都可以减小，从而降低工程造价。
　　7、各专业设计协调配合
　　在实际中经常发生凿洞拆墙现象，造成人力财力的浪费。各专业应相互配合，及时协调各有关问题，把隐患消灭在设计中。
　　只要加强设计阶段管理，选用节约方案可以达到经济适用的目的。
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