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火星造房可就地取材:这种材料,比混凝土更坚固

研究人员指出,既然无法从地球向火星运输建筑材料,那么人类不妨就地取材,直接在火星表面生产类混凝土材料。

将一块砖运送到火星需要花费100多万英镑,这让未来的火星居住地建设成本高得令人望而却步。当地时间9月13日,英国曼彻斯特大学的科学家们在《今日材料-生物学》杂志中发文称,他们设计了一种可降低火星移民成本的方案――将太空尘埃、宇航员的血、汗和眼泪结合制造材料。这种类似混凝土的材料非常适用于外星环境中的建筑施工。

提到火星任务,人们关注的往往都是火星上松散的岩石和火星土壤,其实,宇航员自己也是一种被忽视的资源。研究人员证实,人类血清白蛋白可作为模拟月球或火星尘埃的黏合剂,制造出新型类混凝土材料AstroCrete。AstroCrete的抗压强度高达25MPa,与普通混凝土的抗压强度(20~32MPa)大致相当。研究人员对潜在的键合机制进行了研究,证实血液蛋白变性后,与模拟土壤形成了一种相互作用的“β片”扩展结构,它使整个材料紧密结合在一起。

随后,研究人员又发现,在AstroCrete中混入尿素后,最高可将抗压强度提升至40MPa左右,远超普通混凝土。尿素是人类通过尿液、汗液和眼泪排泄的生物废物。

曼彻斯特大学研究人员Aled Roberts博士表示,与其他月球/火星建筑技术相比,新技术具有明显的优势。他说:“科学家们一直在努力开发可行技术,以便在火星地表生产类混凝土材料。最终我们发现,答案就存在于人体内。”根据计算结果,六名宇航员在火星表面执行为期两年的任务期间,可以生产500多公斤高强度AstroCrete。经过合理规划,每次连续任务都能将可用火星住房数量增加一倍。

在历史上,人类曾使用动物血作为灰土的黏合剂。Roberts博士说:“太空时代的重大挑战竟然从古老的中世纪策略中汲取了应对灵感,真让人觉得不可思议。”

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编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《今日材料-生物学》

期刊编号:2590-0064

原文链接:https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210913135713.htm

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