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太空“經(jīng)濟(jì)適用房”要來(lái)了?科學(xué)家發(fā)明特殊混凝土材料

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2021-09-23  來(lái)源:中國(guó)混凝土網(wǎng)  作者:鳳凰網(wǎng)科技
核心提示:北京時(shí)間9月14日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,將一塊磚塊運(yùn)到火星上的成本可能超過(guò)100萬(wàn)英鎊,這使得未來(lái)建造火星殖民地的成本高到令人望而卻步。不用怕!英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家們現(xiàn)在開(kāi)發(fā)出一種特殊的太空混凝土材料,這種材料是由外星塵埃以及宇航員的血液、汗水和眼淚制成的混凝土材料。最重要的是,這種材料的成本低,完美解決了建造成本高的問(wèn)題,讓未來(lái)打造太空“經(jīng)濟(jì)適用房”有了可能性。

北京時(shí)間9月14日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,將一塊磚塊運(yùn)到火星上的成本可能超過(guò)100萬(wàn)英鎊,這使得未來(lái)建造火星殖民地的成本高到令人望而卻步。不用怕!英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家們現(xiàn)在開(kāi)發(fā)出一種特殊的太空混凝土材料,這種材料是由外星塵埃以及宇航員的血液、汗水和眼淚制成的混凝土材料。最重要的是,這種材料的成本低,完美解決了建造成本高的問(wèn)題,讓未來(lái)打造太空“經(jīng)濟(jì)適用房”有了可能性。


據(jù)報(bào)道,在當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月13日發(fā)表在《Materials Today Bio》上的研究成果中,研究人員將一種來(lái)自人類(lèi)血液的蛋白質(zhì)與產(chǎn)自尿液、汗液或眼淚的化合物結(jié)合,這種合成材料可以將月球或火星模擬土壤粘合在一起,由此產(chǎn)生一種比普通混凝土更堅(jiān)固的材料,非常適用于在外星環(huán)境中建設(shè)“經(jīng)濟(jì)適用房”。



眾所周知,將地球上的建筑材料運(yùn)送至太空要花費(fèi)巨大的代價(jià),這意味著未來(lái)的火星殖民者不可能隨身攜帶所需要的建筑材料,而必須利用他們?cè)诨鹦巧纤@得的資源投入施工建設(shè)。這種方式被稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)資源利用(或 ISRU),其通常側(cè)重于松散巖石和火星土壤(稱(chēng)為風(fēng)化層)的使用。然而,人們似乎忘記了還有一種資源,其存在于所有載人航天任務(wù)中,這便是宇航員本身產(chǎn)生的體液、太空生活垃圾等“資源”。


根據(jù)這項(xiàng)新發(fā)明,科學(xué)家們證明了人類(lèi)血漿中的一種常見(jiàn)蛋白質(zhì)——人血清白蛋白可以作為月球或火星模擬塵埃的粘合劑,由此產(chǎn)生出一種類(lèi)似混凝土的材料。這種新材料被命名為AstroCrete,其具有高達(dá)25MPa(兆帕)的抗壓強(qiáng)度,而普通混凝土的抗壓強(qiáng)度在20到32 MPa之間??茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn),在將尿素(人體通過(guò)尿液、汗水和眼淚產(chǎn)生或排泄的生物廢物)加入AstroCrete之后,后者可以進(jìn)一步將抗壓強(qiáng)度提高 300% 以上,其中表現(xiàn)最好的AstroCrete的抗壓強(qiáng)度近40MPa,遠(yuǎn)超普通混凝土。這也意味著宇航員本身產(chǎn)生的體液等“資源”可以再利用。


參與該項(xiàng)目的英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的愛(ài)立德·羅伯茨博士向記者表示,與其他許多擬在月球和火星實(shí)施的建造技術(shù)相比,AstroCrete具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。他說(shuō)到:“科學(xué)家們一直在努力開(kāi)發(fā)可行的技術(shù)以用于在火星表面生產(chǎn)類(lèi)似混凝土的材料,但我們?cè)诖酥皬奈聪脒^(guò)問(wèn)題的答案就存在人類(lèi)體內(nèi)?!?


科學(xué)家們通過(guò)計(jì)算得出,在執(zhí)行為期兩年的火星地表任務(wù)期間,六名宇航員一共可以生成超過(guò)500公斤的高強(qiáng)度AstroCrete??茖W(xué)家們研究了血液結(jié)合機(jī)制,他們發(fā)現(xiàn)血液蛋白質(zhì)變性后或出現(xiàn)“凝結(jié)”現(xiàn)象并由此形成一種擴(kuò)展結(jié)構(gòu),其可以與其他材料緊緊地結(jié)合在一起。羅伯茨博士解釋稱(chēng):“這一理念的應(yīng)用前景令人熱血沸騰?!?


此外,動(dòng)物血液在歷史上曾經(jīng)被用作砂漿的粘合劑,對(duì)此羅伯茨博士向記者說(shuō)到:“令人興奮的是,人類(lèi)在太空時(shí)代遭遇的重大挑戰(zhàn)可能因?yàn)橹惺兰o(jì)技術(shù)的靈感進(jìn)而找到解決方案?!?

 
 
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