在曩昔的几个世纪里，修建资料在不断地移风易俗，引领土木职业不断创造出更漂亮、更巩固和更舒适的修建著作。那么修建技能的未来会是什么姿态?会有一天混凝土地基上的裂缝奇观般地自我修正吗？加油站会被自充电的路途上奔驰的电动轿车取而代之吗?

　　下面咱们列出在不久的将来会振奋人心的十项修建立异，其间部分乃至已在今日有所运用。

　　混凝土是国际上最广泛运用的修建资料。事实上,它是水之后地球上第二大消费品。试想一下咱们每年有多少的混凝土住所、办公楼、教堂和桥梁建成呀。混凝土有廉价和广泛适应性等长处,但也简单开裂，在极热和极冷环境下抗压功能会恶化。曩昔修正有裂缝的混凝土的仅有途径便是修补它、加强它,或许把它敲下来从头开端。但今后将不需在这样了。2010年, 罗德岛大学的研究生和化学工程教授创建了一种新式“智能”混凝土，能够“智能”修正本身的裂缝。这是由于混凝土混合物中嵌入了微型水玻璃胶囊。当裂纹发生时,胶囊决裂并开释一种凝胶状愈合剂,变硬添补空地，完结自我修正。这不是自修正混凝土的仅有修正办法。其他研究人员运用细菌或嵌入玻璃毛细管或聚合物微胶囊到达相似的作用。可是, 罗得岛大学的研究人员以为他们的办法是最合算的。

　　延伸混凝土的寿数能带来巨大的环境效益。现在国际范围内的混凝土出产占全球二氧化碳排放的5%。智能混凝土不只会使咱们的结构更安全，也能够削减温室气体的排放。

　　碳纳米管具有比地球上其它任何资料都高的比强度,能够拉伸超越厚度的一百万倍。一纳米（nm）只需一米的十亿分之一，这是微乎其微的小。一张纸的厚度是100,000 nm。人的指甲的成长速度大约1 nm每秒。即便人的DNA链也仅仅2.5 nm宽。这样看来结构“纳米”级的资料似乎是不或许的。但科学家和工程师经过运用电子束光刻技能等尖端技能，现已成功的创造出壁厚只需1 nm的碳纳米管。

　　当大的粒子变小时，其比外表积在不断添加。这些碳纳米管具有比地球上其它任何资料都高的比强度,能够拉伸超越厚度的一百万倍。碳纳米管的质量之轻和强度之高,使它们能够嵌入到其他金属、混凝土、木材和玻璃等修建资料中来添加资料密度和抗拉强度。工程师们乃至测验在修建资料参加纳米传感器,这样能够在资料决裂和开裂之前监测出来。

　　几十年来,化学工程师朝思暮想一种结合了金属的强度和耐久性的与玻璃般透亮的资料。这样一种“通明金属”能够在内部支撑更少时来制作挺拔的玻璃幕墙摩天大楼。军事修建能够装置这种薄而通明的金属窗户饱尝起第一流的炮火的进犯。幻想一下用这种资料制作出的巨大的水族馆会是一幅怎样的现象!

　　早在1980年代,科学家们就开端实验一种新式由铝、氧和氮混合粉体系得的陶瓷。陶瓷经过热处理和冷却的进程得到的硬度很高的晶体资料。他们将混合铝粉置于巨大的压力之下, 在2000 ℃（3632 F）高温加热数天,最终抛光出产出通明如玻璃一般又兼具铝的强度的新资料。这种被以为是通明铝材或许ALON的太空资料现已用于戎行出产装甲窗户和光学透镜。

　　较大颗粒和缺砂透水沥青 (如图所示)发生许多互相联通的空地,答应水经过地表,能够削减雨水径流。当暴风雨袭来，会有成片的雨水落下来，浇落到马路、便道和泊车场上，冲刷起大地外表的碎屑和污染物，把汽油这些潜在风险化学品直接冲到下水道和溪水中。美国环境保护署(EPA)现已承认城市区域的雨水径流是水质污染首要来历。天然有自己的方法,从雨水中过滤有毒物质。土壤是一个巨大的过滤器滤掉金属和其他无机物质。跟着雨水的向下浸透穿过土壤层，微生物和植物根系吸收了过量的化学物质(来历:ESA)。了解这点后,工程师们创造出了一种新式的透水混凝土，它能够使雨水透过路途进入土壤,让大天然做它的过滤作业。

　　透水混凝土由较大颗粒的岩石和沙子组成，使路途中有15至35%的敞开空地。透水混凝土的石板铺设在砾石或其他多孔基材之上,这样雨水会流入下面的土壤中。透水混凝土是泊车场上沥青的一个很好的替代品。它不只能够明显削减径流,其浅颜调还能够反射阳光，在夏天坚持凉快。

　　假如米开朗基罗闻名的大理石雕像大卫是由气凝胶构成的线公斤)！气凝胶是地球上最低密度的物质之一，是一种泡沫状固体资料，虽然简直轻如空气保证有固定形状。有的气凝胶的密度只需空气的三倍，但一般气凝胶是空气的15倍重。你或许会以为凝胶是如发胶一般湿湿的物质。实践上气凝胶是经过扫除凝胶中的液体系得的。除掉99%到90%的空气以外，剩余的仅仅二氧化硅结构。气凝胶是简直没有分量,可是能够拉长成薄片气凝胶织物。在建设项目中,气凝胶织物具有“超强隔热”的特性。其多孔结构使热量很难经过。测验标明气凝胶织物的隔热才能是传统的玻璃纤维或泡沫绝缘资料的两到四倍。一旦价格适中,它就能够广泛运用于修建。

　　由于桌子具有温度操控外表，当热的东西放在桌子上面时，桌面就会变色。只需你是日子在1991年,你就很或许具有一件超色T恤（ Hypercolor）。运用一个叫热致变色染料的科学奇观，Hypercolor的规划师制出能够依据体温改动色彩的T恤。广告中这T恤衫看起来超级酷和性感：你的女朋友会把她热的手放在你的胸部,留下一个发光的标志。但在实践中你的身体最热的部分一般是你的腋窝。发光的腋窝可不那么超级性感。

　　现在,一家名为移动色彩（ Moving Color）的公司出产着一种玻璃装修瓷砖，瓷砖外表涂覆一种热致变色染料，能够像“活着”一般随外表温度发生变化。在室温下,瓷砖是一个润滑的黑色，但当你触摸到瓷砖或许有光直射或温水触摸时，瓷砖色彩就像北极光相同转变成彩虹般的蓝色、绿色和粉红色。最酷的运用一定是变色澡堂了。关于移动色彩公司的好消息是房子可没有令人为难的腋窝。。。

　　2014年在芝加哥美国科学促进会的会议上哈佛大学人工智能学术研究员 Kirstin Petersen 演示了受白蚁启示而开发的机器人。天然界最奇妙的修建者之一是不起眼的白蚁。它用只需沙子一般巨细的大脑,与不计其数的同胞们一同作业建立起巨大杂乱的泥巴结构。白蚁引起了哈佛大学机器人研究人员的留意，由于这种昆虫并不是听取来自蚁穴中心的指令，每个白蚁仅仅依据基因程序规矩的行为作业。这一群专注的个别在一同创造出了永存的“泥塑”著作。

　　遭到白蚁启示,哈佛大学自组织系统研究小组的研究人员组建了小型修建机器人集体进行作业。四轮机器人能够在空地上经过搬砖、爬墙和铺砖砌出砖墙。它们有传感器来检测其他机器人的存在并按规矩互相互不搅扰的作业。就像白蚁一般，没有人“操控”它们,但它们依照程序同心协作把规划变成实践。

　　幻想一下这样的运用场景:成群的机器人沿着吞没海岸线制作堤堰墙；不计其数的微型机器人在火星上制作出空间站，或许深海底天然气管道被海里成群游荡的机器人拼装完结。相似的测验是用一群自主飞翔机器人用来构建一个奇妙崎岖的砖塔。

　　马义和（左）展现他公司在上海制作的房子的3D打印墙体。他的公司方案一天制作十幢这样的房子。

　　3D打印总算变成了干流。Makerbot出售的精美(也负担得起)的桌面机器完全能够打印出3D塑料玩具、珠宝、机器零件和假肢。可是假如你想打印一些比鞋盒更大的东西呢？你能线D打印机打印出一个塑料房子吗?答案是必定的。一家荷兰修建公司现已启动了一项雄心壮志的公共艺术项目来制作一幢3D打印的房子。但首要他们有必要建立起一个国际上最大的3D打印机，称为 Kamermaker或“房子制造者”。 Kamermaker运用塑料为质料，能够打印出像乐高积木相同的大塑料组件，之后将其拼装成大房子的各个房间。再一次像乐高积木相同，把各房间固定在一同，加上打印成型的外部规划使房子看起来像传统的荷兰式傍水小宅。

　　假如咱们创造出能够给新动力轿车无线充电的路途，那咱们就不再需求铺满太阳能电池板的轿车了。

　　一项最令人兴奋的新主意是路途能够作为电动车的充电器。一家新西兰公司现已建成一个大型“动力垫”,能够给停着的电动车无线充电。下一步便是将无线充电技能嵌入到实践路面里,这样电动轿车能够在跋涉中充电，而不会再需求充电站！其他风趣的主意也或许在将来完结，比方路面吸收阳光发电，或许更酷的是把压电资料嵌入路途，捕捉过往车辆的振动能，并将其转换为可用的动力。

　　鲍鱼的硬壳启示了MIT的研究人员把鲍鱼用来矿化CO2修建本身外壳的酶别离出来。某一天咱们或许能够运用CO2来出产碳砖。由发电厂和机动车排放出的二氧化碳(CO2)是人工温室气体的最大来历。每年，咱们扫除超越300亿公吨的CO2到大气中，加快了全球变暖的损害。在动力职业进行着的诱捕或“封存”二氧化碳进行地下排放的实验的一起，一组麻省理工学院(MIT)的研究人员现已成功地运用转基因酵母将CO2气体转化为了固体碳基修建资料。

　　像哈佛大学的“白蚁”团队相同，麻省理工学院的研究人员也遭到了天然的启示，不过这次是鲍鱼。和其他甲壳类动物相同，鲍鱼能把海水中得二氧化碳和矿物质转化为碳酸钙来构建他们的坚固如岩石的贝壳。研究人员别离出鲍鱼用于矿化二氧化碳的酶，并用它改造了一批酵母菌出产。满满一烧杯的转基因酵母能够运用只需1磅(0.5公斤)的CO2发生出2磅(1公斤)的固体碳酸盐。幻想它们能运用300亿吨的二氧化碳出产出多少碳砖！回来搜狐，检查更多