北京時間 9 月 14 日消息,據(jù)國外媒體報(bào)道,將一塊磚塊運(yùn)到火星上的成本可能超過 100 萬英鎊,這使得未來建造火星殖民地的成本高到令人望而卻步。不用怕!英國曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家們現(xiàn)在開發(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題,讓未來打造太空“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,研究人員將一種來自人類血液的蛋白質(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,這意味著未來的火星殖民者不可能隨身攜帶所需要的建筑材料,而必須利用他們在火星上所獲得的資源投入施工建設(shè)。這種方式被稱為現(xiàn)場資源利用(或 ISRU),其通常側(cè)重于松散巖石和火星土壤(稱為風(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)家們證明了人類血漿中的一種常見蛋白質(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。科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),在將尿素(人體通過尿液、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)目的英國曼徹斯特大學(xué)的愛立德?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。他說到:“科學(xué)家們一直在努力開發(fā)可行的技術(shù)以用于在火星表面生產(chǎn)類似混凝土的材料,但我們在此之前從未想過問題的答案就存在人類體內(nèi)?!?/p>
科學(xué)家們通過計(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 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:“這一理念的應(yīng)用前景令人熱血沸騰?!?/p>
此外,動物血液在歷史上曾經(jīng)被用作砂漿的粘合劑,對此羅伯茨博士向記者說到:“令人興奮的是,人類在太空時代遭遇的重大挑戰(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?!?/p>
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