现代生物技术在无机非金属材料领域的应用

罗璐

摘要：地球上存在着人类赖以生存的丰富多样的生物资源，生物资源种类繁多，有效地开发利用这些生物资源促进现代社会的发展对现代社会的发展具有重要意义。现代生物技术是利用生物资源发展医学研究，科学研究等技术。同时，在现代社会飞速发展的背景下，现代生物技术的应用产生了一种新的生物技术，在许多科学和医学领域不断创新，并在该领域显示出巨大的应用优势，这也是现代社会可持续发展理念中不断创新开发新型可持续材料的主流。本篇文章论述了现代生物技术在无机非金属材料领域的应用。

关键词：生物技术;无机非金属材料;应用

引言：

现代生物技术源自上世纪70年代，是研究生物资源、控制生物资源和转化生物资源的一门新兴学科。现代生物技术的出现可以有效地利用生物资源的价值，在生物反应的作用下，实现许多传统方法难以取得的成果，将现代生物技术应用于无机非金属材料领域，对促进无机非金属材料的研究和发明起到一定的促进作用。

1.应用优势

1.1经济性

无机非金属材料利用现代生物技术所具有的生物资源和生物特性，经过一类列的生产合成相关的技术，将生物技术和无机非金属所在的领域不断地拓宽和改变。在无机非金属材料的加工与改良过程中，所使用的生物原料大多为微生物、植物废料等，因为这些材料相对来說比较容易获取，而且材料成本低，许多生物原材料还具有可持续发展性，这些都能够大大降低无机非金属材料开发及生产的成本。

1.2节能性

虽然中国的能源储备丰富，但人均能源储量相对较小。能源危机目前是世界上许多国家面临的一个重要问题。由于生产方法的浪费，它损失了大量的能源，这也对现代社会的可持续发展战略造成了一定的限制。现代生物技术主要依赖于环境中的生物变化所产生的新材料。对于低能耗，现代生物技术在生物原料的加工过程中，不仅降低了加工过程中对外部条件的要求，降低了生物材料的人工成本，降低了能耗。从长远来看，大规模生产新材料具有较强的节能优势。

1.3环保型

环境的保护仍然是当今时代的一个重要话题。中国的科学发展理念提倡自然与人和谐共生，因此新型环保材料的发展是顺应时代的发展潮流。现代生物技术本身具有一定的环境特性，无机非金属材料的制备一般不会对环境造成不可逆的污染。现代生物技术制备的无机非金属材料大多是可生物降解的。代替传统塑料产品，可以有效减少白色废物的污染危害。现代生物技术的应用与时代的同步具有环保的优势。

2.基于现代生物技术开发的几种无机非金属材料

2.1生物混凝土材料

混凝土材料是建筑工程中常用到的建筑材料。传统的混凝土材料在塑料方面仍有一定的限制，混凝土在使用的过程中如果使用不当很容易导致开裂，混凝土的主要原料水泥也容易对环境造成粉尘污染，混凝土中的骨料开采源于河道，严重的开采也会对河床的自然环境造成破坏，危害人类的生命安全。利用现代生物技术制备的混凝土材料，在普通的混凝土材料中添加菌群，提高混凝土材料的可塑性，减少混凝土凝胶剂的使用，控制菌群发酵作用下的粉尘污染程度。同时，微生物菌群处于特殊的环境条件下，可赋予混凝土材料自我修复功能。通过在混凝土原料中添加乳酸钙和乳酸杆菌，在日常干燥的环境中，芽孢杆菌睡觉，对混凝土没有影响，当混凝土有裂缝时，芽孢菌则开始工作。

2.2稻壳灰水玻璃

利用现代生物技术生产出的稻壳灰水玻璃是以水稻壳经过高温燃烧后产生的稻壳灰为原材料，生产出来的高科技产物。其制造过程大概是：将稻壳灰作为主要加工材料，通过生物技术的加工制造成型的产品被大家称作水玻璃。水稻是我国主要粮食农作物之一，水稻在成熟收获后经过加工处理之后产生的稻壳在日常生活中常常被当做废物处理，在长时间的发展过程中，稻壳一直充当着燃料的作用，实际上稻壳还有很多用途有待开发，但燃烧后的稻壳灰确没有很好地处理方式。但是随着人们的环保意识的加强，逐渐意识到了焚烧稻壳可能会对环境造成污染，于是也开始了对稻壳灰的研究，使其能劲量发挥“余热”。水玻璃的发明恰到好处的解决了稻壳灰的处理，不仅解决了废弃物的污染问题，还生产出了能方便人们生活的环保产品。不仅如此，这样生产出来的水玻璃具有较强的粘结性能，耐高温、抗腐蚀以及抗压能力都比较突出，可在建筑工农业都能体现出其较高的使用价值。

2.3生物工艺陶瓷材料

我国陶瓷材料的生产在日常生活中被广泛的应用，随着技术的不断发展和改革，生物技术在各个领域都取得了重大突破，包括陶瓷材料方面也有新的发现。现代生物技术的应用对陶瓷材料的特性起到了加强促进和其发展的作用，因此，可以生产出更加现代化的生物技术陶瓷产品。利用现代生物技术发明的陶瓷产品叫生物铁氧体陶瓷，这种陶瓷主要是利用具有磁性的原材料时其均匀的分布在陶瓷产品的表面，使陶瓷表面保持光滑性，从而加强陶瓷的磁性功能。多孔陶瓷目前主要应用在医学方面。在医学研究和应用中，多孔陶瓷单位质量表面积大，细菌不易侵入，酸碱环境好，耐高温，强度高，可为我国的医学发展做出巨大的贡献。

2.4高性能碳化硅材料

现代生物技术还能够将废弃物稻壳灰加工成具有高性能的化硅材料，加工过程主要为不断加热，利用超高温时使其碳化，将稻壳中的纤维素转化成不定性碳化物，同时使其与稻壳燃烧后产生的二氧化桂反应，制造出纯度高，且具有良好性能的碳化硅材料。但是在这之前，可使用的碳化硅生成方法是将硅石作为原材料，通过煤气燃烧的化学还原反应生成碳化硅。这样做不仅成本高，煤气的燃烧还会对环境造成极大地污染。随着科学技术的不断发展，现代生物技术可以完美的解决这种问题，在现代生物技术的帮助下，高性能碳化硅的生产方式发生了改变，大大提高了生产力。现代生物工艺所用到的生产材料稻壳成本较低，获取方式简单，同时兼具环保节能的优势、这样生产出来的碳化硅材料也具有较高的性能、高性价比的材料可使用在各个领域。

总结：

现代生物技术的发展源自于大自然中丰富多彩的自然资源，在人们的日常生活中，有很多具有可持续发展的资源，为了让这些资源不断地为人们创造价值，人类也需要在发展的同时兼具大自然的环保，因为我们都有一个共同的家园，只有绿色发展，不断不加强环保理念，才能实现资源的可持续发展，才能造福子孙后代。借助现代生物技术的创新发展优势，各行各业都有了质的发展和进步，同时还为可持续发展战略做出表率。但是，在现在发达的生物技术下，为了保护环境，人们依然不需要不断努力，研究出更加科学环保的生物技术的生产方式，不断地为地球的环境环保工作做出贡献。

参考文献：

[1]龚丽芳.无机非金属材料在民用建筑中的应用评价研究[J].中国新技术新产品，2018（5），90-91.

[2]姜卓钰.张朋，包建文，等.等静压技术在材料加工领域的应用现状[J].宇航材料工艺，2017，47（1），13-19.

[3]曹晓丹.浅述现代生物技术在环境污染治理中的发展及应用[J].中国农业信息，2017（6），50.