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科学家开发出可以在火星上建造混凝土的新材料
来源: | 作者:阳力混凝土 | 发布时间: 2021-09-16 | 465 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ ▶ | 分享到:

将一块砖运到火星可能要花费100多万英镑,而且未来建造火星殖民地的费用似乎太过高。

曼彻斯特大学的科学家们已经开发出了一种方法来克服这个问题,利用类似于外星尘埃以及宇航员的血液、汗水和眼泪制成的混凝土材料。

其中的一项研究发表在《今日材料生物》杂志上,该研究将人类血液中的蛋白质与尿液、汗液或眼泪中的化合物相结合,模拟月球或火星土壤比普通混凝土更能粘合。生产坚固的材料,非常适合外星建筑工程。

运送一块砖到火星的费用估计约为200万美元。这意味着未来的火星定居者将无法携带建筑材料,但需要利用现场可用的资源进行施工。

这被称为原地资源利用(ISRU),通常则是重于对松散岩石和火星土壤(称为表土层)以及稀疏水沉积物的利用。

科学家们在发表的文章中说,人类血清白蛋白是血浆中的一种常见蛋白质,可以作为粘合剂,模拟月球和火星上的灰尘,制造出类似混凝土的材料。这表明它可能会起作用。

由此产生的新材料,称为AstroCrete,具有25兆帕的高抗压强度,与普通混凝土中的20-32兆帕非常相似。

然而,科学家们发现,加入尿素(一种人体通过尿液、汗液和眼泪产生和排泄的生物废物)可以进一步提高抗压强度300%以上,从而产生性能最佳的材料,压强度40兆帕,比普通混凝土强度大得多。

参与该项目的曼彻斯特大学的Aled Roberts博士说,这项新技术比其他在月球和火星上提出的其他技术有显著的优势。

他说:“科学家们试图开发出可行的技术,在火星表面生产出类似混凝土的材料,但我们怀疑答案一直在我们身上”。

科学家们计算出,在为期两年的火星表面任务中,一个由六名宇航员组成的小组可以生产出500公斤以上的高强度天文混凝土。

当用作沙袋或热熔表土砖砂浆时,每个机组成员产生足够的沥青混凝土,以扩展其栖息地,以支持更多的宇航员,并在每次后续任务中提供住房。

历史上,动物血液一直被用作砂浆的粘合剂。罗伯茨博士说:“令人兴奋的是,太空时代的一项重大挑战可能已经找到了基于中世纪技术灵感的解决方案。”。

科学家们研究了所涉及的机制,最终确定了 HSA 蛋白质在与外星模拟物混合时会变性,以将材料结合在一起的方式“凝结”。

罗伯茨博士解释说:“这个概念简直令人毛骨悚然。”。