星际混凝土:一种高强度的外星建筑材料

研究人员来自曼彻斯特大学科学家们开发出了一种名为“StarCrete”的新材料,它是由外星尘埃、土豆淀粉和少量盐组成的,可以用来在火星上建造房屋。

图片来源:曼彻斯特大学

目前,在太空中建造基础设施过于昂贵和困难。未来的太空建设将不得不依赖于宇航员容易获得的简单材料;StarCrete是一个可能的解决方案。

研究人员使用模拟火星土壤、土豆淀粉和一小撮盐,制造出一种强度是普通混凝土两倍的材料,非常适合在地外环境中进行建筑工作。

研究小组表明,当与模拟火星尘埃混合时,普通马铃薯淀粉确实可以作为粘合剂,以创造出类似混凝土的材料。经检测,StarCrete的抗压强度为72兆帕(MPa),是普通混凝土32兆帕的两倍多。由月球尘埃制成的StarCrete强度更大,超过91兆帕。

这项研究发表在该杂志上打开工程

目前的研究是基于同一小组之前的研究,他们使用宇航员的血液和尿液作为粘合剂。虽然最终材料的抗压强度约为40兆帕,高于典型的混凝土,但这一过程的缺点是需要定期抽血。当在太空等恶劣环境中工作时,这种选择被认为不如使用土豆淀粉可行。

由于我们将生产淀粉作为宇航员的食物,因此将其视为粘合剂而不是人血是有道理的。此外,目前的建筑技术仍需要多年的发展,需要大量的能源和额外的重型加工设备,这些都增加了任务的成本和复杂性。StarCrete不需要任何这些,因此它简化了任务,使其更便宜,更可行。无论如何,宇航员可能不想住在由痂和尿液制成的房子里!

阿尔德·罗伯茨博士,曼彻斯特大学未来生物制造研究中心研究员

Aled Roberts博士也是这个项目的首席研究员。

研究小组称,一袋(25公斤)脱水土豆(薯片)所含的淀粉足以生产近半吨StarCrete,相当于213块以上的材料。江南娱乐苹果下载相比之下,一栋三居室的房子需要建造大约7500块砖。他们还发现,从火星表面或宇航员的眼泪中获得的一种常见的盐——氯化镁,极大地提高了StarCrete的强度。

这个项目的下一个阶段将涉及将StarCrete从实验室引导到应用程序。罗伯茨博士和他的团队最近成立了DeakinBio,这是一家初创公司,正在寻找改进StarCrete的方法,以便它能在地球环境中使用。

如果在地球上使用,StarCrete可以提供一种比传统混凝土更环保的替代品。水泥和混凝土约占全球二氧化碳排放量的8%2排放,因为制造过程需要极高的燃烧温度和大量的能源。

另一方面,StarCrete可以在普通烤箱或微波炉中在正常的“家庭烘焙”温度下制作,从而降低生产能源成本。

期刊引用:

罗伯茨,A. D. &斯克拉顿,N. S.(2023)。StarCrete:一种用于外太空建筑的淀粉基生物复合材料。打开工程doi.org/10.1515/eng - 2022 - 0390

来源:https://www.manchester.ac.uk

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