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記者專欄
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用太空塵埃和人類體液可開發(fā)“宇宙混凝土”

2021-09-23 06:48 來源:科技日報

  來自外太空的經(jīng)濟適用房要來了嗎?

  用太空塵埃和人類體液可開發(fā)“宇宙混凝土”

  科技日報訊 (實習(xí)記者張佳欣)向火星運送一塊磚的費用可能超過100萬英鎊——這使得未來在火星上建造家園的成本高得令人望而卻步。據(jù)《今日材料Bio》雜志近日發(fā)表的研究,英國曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家們現(xiàn)已開發(fā)出一種可能克服這個問題的方法:創(chuàng)造一種類似混凝土的材料,這種材料由外星塵埃以及宇航員的血液、汗水和淚水組成。

  在這項研究中,來自人類血液的一種蛋白質(zhì)與尿液、汗液或淚水中的一種化合物相結(jié)合,可以將模擬的月球或火星土壤黏合在一起,生產(chǎn)出一種比普通混凝土更堅固的材料,非常適合在外星環(huán)境中進行建筑工程。

  這種方法早已有之,被稱為原位資源利用,通常側(cè)重于對松散巖石、火星土壤(稱為風(fēng)化層)和稀疏的水沉積物的使用。然而,還有一種被忽視的資源,那就是宇航員本身。

  科學(xué)家們此次證明了血漿中的一種常見蛋白質(zhì)——人血清白蛋白可以作為模擬月球或火星塵埃的黏合劑,從而制造出一種類似混凝土的材料。由此產(chǎn)生的新材料,被稱為“宇宙混凝土”,抗壓強度高達25兆帕,與普通混凝土中所見的20—32兆帕的抗壓強度大致相同。

  科學(xué)家們進一步發(fā)現(xiàn),加入尿素可以將抗壓強度進一步提高,性能最好的材料的抗壓強度幾乎達到40兆帕,大大超過普通混凝土的抗壓強度。

  科學(xué)家們計算出,以6名宇航員在火星表面執(zhí)行為期兩年的任務(wù)來計算,期間可以生產(chǎn)出500多公斤的高強度“宇宙混凝土”。如果將其用作沙袋或熱熔風(fēng)化層磚的砂漿,每個宇航員都可以生產(chǎn)出足夠的“宇宙混凝土”來擴大棲息地,使每次連續(xù)任務(wù)的可用住房增加一倍,可支持額外的宇航員。

  歷史上,動物血也被用作砂漿黏合劑?茖W(xué)家們研究了潛在的結(jié)合機制,發(fā)現(xiàn)血液蛋白變性或“凝結(jié)”可形成一種具有相互作用的擴展結(jié)構(gòu),這種被稱為“β-折疊”的相互作用,可將材料緊密地結(jié)合在一起。

  參與該項目的曼徹斯特大學(xué)的阿萊德·羅伯茨博士表示,令人興奮的是,太空時代的一個重大挑戰(zhàn)可能是在中世紀(jì)技術(shù)的啟發(fā)下找到了解決方案。而“這個概念簡直令人毛骨悚然!

(責(zé)任編輯:歐云海)

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用太空塵埃和人類體液可開發(fā)“宇宙混凝土”

2021-09-23 06:48 來源:科技日報
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