【科技新知】 太空塵埃、血液、汗製成凝土 強度比一般混凝土高 300% - Technology - 2021-09-28
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【科技新知】 太空塵埃、血液、汗製成凝土 強度比一般混凝土高 300%

28th September, 2021| In Technology

移民火星要怎起樓?將一塊磚塊運到火星上的成本可能超過200萬美金,大概只有億萬富翁才住得起。曼徹斯特大學的科學家們為大家提出了降低成本的解決方案--只需將太空塵埃,加點太空人的血、汗及眼淚就可以做出適合施工的混凝土。

SpaceX創始人Elon Musk一直有著帶領人類殖民火星的偉大夢想,他曾表示:「我認為,進入火星並不是問題。根本問題是建立基地,在火星上建立能夠自我維持的城市。」
 
但先別想這麼遠,若真的能移民火星,人們要住哪?總不會住在帳篷裡吸土?但將一塊磚運到火星的成本估計超過 200 萬美元,這意味著就地取材是最符合預算的選擇,無論建材、水源還是燃料資源,最好都直接從火星取材,這稱為原位資源利用(或ISRU)。

根據過去的實驗顯示,月球及火星上的風化層都能夠成為可行的建築材料,但起樓就需要磚,一塊塊的「粘」起來才會強固。
 
英國曼徹斯特大學的科學家們在《今日材料生物》雜誌發表的研究中指出,他們設計了一種可降低火星移民成本的方案。團隊發現來自人類血液的蛋白質(即血液蛋白/血漿蛋白)變性或“凝結”,形成一種擴展結構,具有稱為“β片層”的相互作用,可將材料緊緊地結合在一起。因此可以用來與模擬月球或火星土壤做粘合,由此產生的新型材料,稱為 AstroCrete(太空凝土)。AstroCrete具有高達 25 MPa(兆帕)的抗壓強度,與普通混凝土中的 20-32 MPa 大致相同。


 
接著,科學家們又發現,加入一種身體產生並通過尿液、汗水和眼淚排出的生物廢物——尿素——可以進一步將壓縮強度提高 300% 以上,性能最好的材料的壓縮強度幾乎為40兆帕,強過普通混凝土。

事實上,這不是人類第一次運用血液作為建材,動物血液在中世紀被用於黏合砂漿,但在外太空沒有其他動物的血,只能由人類自己提供了。
 
參與該項目的曼徹斯特大學的 Aled Roberts 博士表示,與月球和火星上的許多其他擬議建造技術相比,這項新技術具有相當大的優勢。


 
科學家們一直試圖開發在火星就地取材行來生產類似混凝土的材料,但從未在人們「身上」找過答案。

科學家們計算出,在為期兩年的火星表面任務期間,六名太空人可以生產超過 500 公斤的高強度 AstroCrete,可用來擴大棲息地以支持額外的機組人員。但要怎麼抽取血液蛋白和人體內化合物又是另一個需要解決的問題了。

資訊參考來源:Manchester、Slashgear



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