霍姆斯实验室开创了一种快速持久的跑道修复方法。
帕特里克·l·肯尼迪
无论是具有自然界中不存在的特性的材料，还是有史以来最有效的吸能材料，波士顿大学工程学院的澳门威尼斯人注册网站研究人员都在跨学科工作，为各种紧迫的社会挑战开拓材料解决方案。我们称这种聚合场为设计材料。在一个案例中，正在开发的引人注目的新材料始于一堆瓦砾。
在美国国防部高级澳门威尼斯人注册网站研究计划局（DARPA）的资助下，副教授道格·霍姆斯（Doug Holmes，医学硕士）正在澳门威尼斯人注册网站研究快速修复被炸弹破坏的机场的有效方法，然后用生物学来支持这些修复。与许多国防项目一样，这些方法可能有一天会在民用生活中得到应用——例如，地震后的紧急避难所建设，甚至是非紧急建筑应用。
在机场被炸弹击中的情况下，直接的问题是跑道上的一个大坑。（霍姆斯的合作者中有一位来自巴特尔纪念澳门威尼斯人注册网站研究所（Battelle Memorial Institute）的军火专家，他将使用炸药制造弹坑。）霍姆斯说，当一个基地受到攻击时，“那时的目标是让所有人尽快飞到安全的地方。”
火山口可以暂时被填满，但对于空军基地来说，为了以防万一而保留一整套水泥搅拌设备和澳门威尼斯人注册是不现实的，也没有时间让混凝土固化。霍尔姆斯说，此外，贴片必须“坚如磐石”，非常光滑，才能承受F-18喷气式飞机的载荷。“否则，你就有可能把飞机的前轴折断。”
Elasto-granular干扰
福尔摩斯和来自巴特尔、麻省理工学院和南达科他州矿业与技术学院的同事们正在澳门威尼斯人注册网站研究的解决方案是，用一种聪明的方法，把爆炸后的碎石捡起来，再把它们塞回洞里。
在之前的工作中，Holmes和他当时的学生Arman Guerra （ENG ' 23）确定有可能将松散的岩石堆变成坚固的柱子，可以承受令人印象深刻的压缩力。霍姆斯和目前的博士生阿曼尼·坎贝尔（Amani Campbell）正在将实现这种效果的方法应用于机场项目，他们以数学上有意的方式，将弹性纤维（比如绳子）绕在桩上，这样纤维就能将岩石绑在一起。坎贝尔曾在一家建筑管理公司工作，他甚至在试验用预先编织好的“袜子”来装岩石，以便急救人员尽可能容易地将碎石重新塑造成直立的柱子。
霍姆斯说：“因此，你将这些杂乱的岩石集合重新组合成一块真正坚硬的岩石。”“这种刚度来自于防止岩石移动的弹性材料。”这个过程被称为“弹性颗粒干扰”，其中“弹性”材料是绳子，“颗粒”是受弹性材料约束的岩石或其他物体。
这种类似麦吉弗的方法本身可能是一种快速解决方案。弹性结合的岩石结构将维持一段时间，当钢板或其他光滑的覆盖物被放置在重新填充的火山口上时，疏散航班就可以起飞了。然而，一个被卡住的结构只是“略微稳定”，霍姆斯说。就像叠叠游戏一样，“有些谷物什么都不做，而另一些则承担着所有的负荷。”考虑到这些结构在地表以下，地下水最终会渗入，可能会转移一些岩石，危及整个系统。
让修复持续下去
因此，有了第二步。“这就是生物学的用武之地，”霍姆斯说。“我们在陨石坑里撒上酶，这些酶会长成一个非常微小的纤维网络，就像胶水一样。”同时，沙子也被加入到混合物中。所以，就像绳子卡住岩石（大颗粒）一样，微小的纤维会卡住小颗粒的沙子。通过这种方式，系统实际上变得更加稳定。“生物成分采用了这种临时结构，并增加了它变得更永久的可能性。”
霍尔姆斯说，机场项目将是一个很好的案例澳门威尼斯人注册网站研究。“我们将在各种条件和温度下测试它，如果我们做对了，希望我们能扩大它的适用性。”在未来，福尔摩斯希望看到这种方法被用于建造更多的天然海堤和其他与周围环境保持和谐的大型建筑。“建筑结构既能与环境融为一体，又能随着时间的推移而变得更强，这是有道理的。”
坎贝尔的祖国牙买加去年夏天遭受了飓风贝丽尔的袭击，她特别希望自己的工作有朝一日能对自然灾害的善后工作有所帮助。她说：“我认为我们这一代人对环境的意识更强一些。”“很高兴看到其中一些技术得到实施。”