در دنیای امروز که پایداری زیست‌محیطی به یک ضرورت تبدیل شده است، مواد ساختمانی زیستی در خط مقدم نوآوری‌های صنعت ساخت‌وساز قرار گرفته‌اند. یکی از جذاب‌ترین این مواد، آجرهای زنده (Living Bricks) هستند که با استفاده از باکتری‌ها و فرایندهای بیولوژیکی، قابلیت خودترمیمی و حتی تولید اکسیژن را دارند. این فناوری در همکاری بین محققان علوم زیستی، مهندسی عمران و نانوتکنولوژی توسعه یافته و می‌تواند آینده، ساخت‌وساز را متحول کند.
مکانیسم عملکرد آجرهای زنده
این آجرها با استفاده از باکتری‌های فتوسنتزکننده، سیلیکات کلسیم و مواد زیستی دیگر تولید می‌شوند. ساختار اصلی آن‌ها شامل یک ماتریس ژلی یا بیولوژیکی است که باکتری‌های خاصی مانند سیانوباکتری‌ها را در خود جای داده است. این باکتری‌ها در هنگام مواجهه با نور و رطوبت، فرایندهای زیستی را آغاز کرده و در صورت ترک‌خوردن یا فرسایش، می‌توانند مواد معدنی جدید تولید کنند تا خود را ترمیم کنند.
ویژگی‌های کلیدی و مزایا
خودترمیمی و افزایش دوام
این آجرها در مواجهه با ترک‌ها و آسیب‌های محیطی، قادر به بازیابی ساختار خود هستند.
کاهش انتشار کربن
فرایند تولید آن‌ها برخلاف آجرهای سنتی، نیازی به پخت در دمای بالا ندارد، در نتیجه میزان انتشار CO₂ در طول تولید به‌شدت کاهش می‌یابد.
تولید اکسیژن و بهبود کیفیت هوا
سیانوباکتری‌های موجود در این آجرها با انجام فتوسنتز، اکسیژن آزاد می‌کنند و می‌توانند به بهبود کیفیت هوای داخل و خارج ساختمان کمک کنند.
بازیافت‌پذیری و کاهش ضایعات ساختمانی
برخلاف آجرهای سنتی که در پایان عمر خود به نخاله‌های ساختمانی تبدیل می‌شوند، آجرهای زنده می‌توانند به محیط بازگردانده شده و تجزیه‌پذیر باشند.
کاربردهای عملی
ساختمان‌های زیستی و پایدار
این فناوری در پروژه‌های معماری پایدار و ساختمان‌های هوشمند که به دنبال کاهش اثرات زیست‌محیطی هستند، کاربرد گسترده‌ای دارد.
مناطق خشک و کم‌آب
با توجه به نیاز حداقلی این آجرها به منابع آب و انرژی، می‌توان از آن‌ها در مناطق کم‌آب برای ساخت‌وساز پایدار استفاده کرد.
ساختمان‌های فضایی و زیستگاه‌های مریخی
تحقیقات ناسا نشان داده است که استفاده از مواد زیستی در ساخت زیستگاه‌های فضایی می‌تواند چالش‌های حمل مصالح و تعمیرات را برطرف کند.
چالش‌ها و آینده‌پژوهی
با وجود مزایای چشمگیر، چالش‌هایی مانند هزینه تولید، پایداری در شرایط محیطی سخت و نیاز به کنترل دقیق شرایط زیستی این آجرها همچنان مطرح است. اما با پیشرفت در زیست‌فناوری و مصالح هوشمند، آجرهای زنده می‌توانند به نسل جدیدی از مصالح ساختمانی تبدیل شوند که نه‌تنها پایدار هستند، بلکه با محیط خود تعامل دارند و در طول عمرشان “زنده” باقی می‌مانند.
این فناوری یک گام مهم در جهت ترکیب معماری با زیست‌شناسی است؛ جایی که ساختمان‌ها دیگر صرفاً سازه‌هایی بی‌جان نیستند، بلکه بخشی از اکوسیستم زنده پیرامون خود محسوب می‌شوند.