用土豆制作的“太空混凝土”更适合太空
BALI @ 2024.10.08 , 07:02 上午研究发现,用土豆淀粉做粘合剂的“太空混凝土”比传统材料更强且轻便,适合月球和火星建造。
科学家们发现了一种有趣的混凝土替代品,用模拟的火星或月球土壤、土豆淀粉和盐混合而成。这种“太空混凝土”的强度是普通混凝土的两倍,研究人员希望这种新材料能帮助未来的月球和火星建造工程。
在《开放工程》期刊上发表的一项新研究中,来自英国曼彻斯特大学的两位研究人员展示了土豆淀粉作为粘合剂制造新型“StarCrete”的效果。
研究中,使用模拟火星和月球土壤的混凝土强度超过了普通混凝土。普通混凝土的强度约为32兆帕(MPa),而混合模拟火星土壤的StarCrete强度达到了72 MPa,模拟月球土壤的强度则达到了91 MPa。
更高强度的混凝土通常使用寿命更长,但StarCrete作为月球或火星建筑材料的主要优势并不在此。科学家估计,只需25公斤脱水土豆就能生产近半吨StarCrete,足够制作200多块砖。而在地球上,建造一座三居室的房子大约需要7500块砖。
传统混凝土的材料重量很大,在未来的月球和火星建造中,重量是一个重要考量。发射重型货物到太空的成本非常高,减轻重量至关重要。
研究团队指出,利用宇航员目的地的资源来补充从地球运送的物资,这种被称为“原位资源利用”(ISRU)的策略一直是人类在其他星球建立可持续基地时的研究重点。因此,土豆淀粉混合的轻质、耐用混凝土在太空建造中比传统材料更有潜力。
不过,土豆淀粉并不是曼彻斯特大学科学家们最初测试的材料。在之前的一项研究中,他们曾探索过用人血和尿液作为外星混凝土的粘合剂。毕竟,宇航员的血液和尿液是可再生资源,而且随时随地都能提供。
研究发现,使用血液和尿液的混凝土强度也高于传统混凝土,约为40 MPa。但这些砖块的建造需要宇航员反复排出体液,这被认为是一个缺点。
StarCrete项目的首席研究员、曼彻斯特大学未来生物制造研究中心的研究员Aled Roberts表示,使用土豆片比使用血液和尿液更好。他打趣道:“宇航员可能不想住在用痂和尿液做成的房子里。”
不过,如果有人对此感到失望,也不必担心。你仍然可以将自己的一部分贡献到火星家园的建造中。StarCrete混合物中使用的盐化合物是氯化镁,这种成分可以从火星土壤中提取,或者幸运的话,来自人类的眼泪。
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