白蚁丘也许有一天会启发“活生生的”建筑

白蚁通常被认为是结构性害虫，但两位研究人员却持略微相反的观点。正如最近发表在《材料前沿》杂志上的一篇新论文中所述，隆德大学的 David Andréen 和诺丁汉特伦特大学的 Rupert Soar 研究了白蚁在其巨大土丘中展现的数千万年的建筑经验。根据两位研究人员的研究结果，这些昆虫的能力可能会启发新一代绿色、节能的建筑。

白蚁是世界上最高的生物结构建造者，有史以来最大的蚁丘高达 42 英尺。然而，这些昆虫并不是随意建造它们的巢穴的——事实上，这些结构是经过精心设计的，以充分利用周围的环境。例如，纳米比亚的白蚁丘依赖于错综复杂、相互连接的隧道，即所谓的“出口综合体”。正如Frontiers在公告中解释的那样，这些蚁丘综合体在 11 月至 4 月的雨季向北生长，以便直接暴露在正午的阳光下。然而，在一年中的其他时间，白蚁会堵塞这些出口隧道，从而根据季节调节通风和湿度水平。

为了更好地研究建筑的复杂性，安德烈和索尔制作了一个 3D 打印的出口复合体碎片副本。然后，他们使用扬声器模拟风，通过向模型发送振荡量的二氧化碳-空气混合物，同时跟踪质量转移率。土丘内的湍流取决于振荡频率，随后将多余的水分和呼吸气体从内部土丘中移走。

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从那时起，该团队创建了一系列 2D 出口综合体模型。在通过电动机驱动一定量的水流过这些格子状隧道后，安德烈和索尔发现，机器只需要来回移动几毫米的空气，就能将水推过整个模型。研究人员发现，白蚁只需要少量的风力就能为它们的土丘的出口综合体通风。

研究人员认为，将出口综合体设计融入未来建筑的墙壁中，可以创造出充满微型空气通道的绿色建筑。理论上，这可以通过粉末床打印机等技术以及低能耗传感器和致动器来实现，从而在整个结构中移动空气。

“当对建筑物进行通风时，您需要保持内部温度和湿度的微妙平衡，同时又不妨碍污浊空气向外流动和新鲜空气向内流动，”索尔解释说，并补充说，出口综合体是“一个复杂结构的例子，它可以同时解决多个问题：保持室内舒适，同时调节呼吸气体和水分通过建筑围护结构的流动”，几乎不需要空调。一旦实现，该团队相信社会很快就会看到“真正活着、会呼吸”的建筑。