众所周知，混凝土是桥梁、隧道和道路等基础设施中的主要组成部分。当这些结构部件需要维修时，通常会导致长时间的交通堵塞。在华盛顿特区的美国科学发展协会（AAAS）年会上，德国慕尼黑工业大学（TUM）的无损检测教授Christian Grosse以及其他一些专家谈到了用于可持续基础设施的智能材料。

对基础设施的维修成本是非常高昂的，同时维修也可能导致长时间的交通堵塞。在欧盟的研究项目HealCON中，有一个国际研究团队正致力于新型混凝土的开发，这种混凝土能够进行自我修复。科学家们当前正在研究三种不同的自我修复机制。

某些细菌会产生碳酸钙以作为其代谢产物。科学家们使这些细菌孢子渗透至黏土球中，然后将这些黏土球混合至混凝土中。一旦水渗入到混凝土中，微生物就会开始变得活跃起来，同时释放出碳酸钙，而碳酸钙则是混凝土的主要成分之一。 “细菌可以在大约几天的时间内修复几毫米宽的裂缝，”Grosse说道。

水凝胶是一种吸收水分的聚合物，常用于尿布中。含有水凝胶的材料可以膨胀至其原始尺寸的10倍甚至100倍。混凝土中形成的裂纹可以通过与水分接触后发生膨胀的水凝胶来进行修复，这样就防止了水进一步渗透而导致裂缝扩大的可能。

环氧树脂或聚氨酯可以压缩成胶囊混合到混凝土中。当混凝土产生裂缝时，胶囊会裂开然后释放出聚合物。它会形成一个将裂缝封住的硬块。而这同时会产生一个正面的副作用——增加了结构的稳定性。

例如，他们采用了声发射技术，将压力施加在包含其中一种愈合剂的混凝土块上。当混凝土产生裂缝后会产生声波，科学家通过传感器来对声波进行测量。根据测量数据不仅可以确定裂纹是否已经形成，同时也可以精确地进行定位。

上面的声发射验证分析适合于在实验室应用，但对于现实生活中大型混凝土部件的现场测试必须使用另一种不同的技术。“在这种情况下，我们使用连续超声波脉冲法来进行测试，”Grosse说道。