Кровь, моча, пот и слезы космонавтов помогли создать бетоноподобный материал

Материал, созданный из реголита, смешанного с белками крови и мочевиной космонавтов, предлагают использовать для строительства домов на Марсе и Луне. По прочности этот биокомпозит не уступает бетону.

0

Первая миссия на Марс с экипажем, вероятно, будет самой технологически сложной задачей из когда-либо предпринятых человечеством. Среди прочего такой полет сопряжен с непомерно высокой стоимостью и количеством времени, которые потребовались бы для доставки грузов на поверхность Красной планеты: к примеру, перевозка одного кирпича обошлась бы в два миллиона долларов. Значит, колонизаторам придется искать способы эксплуатировать ресурсы непосредственно на месте.

По мнению ученых из Манчестерского университета (Великобритания), из-за затрат первые миссии будут использовать реголит — остаточный грунт, продукт космического выветривания породы — в качестве основного материала при возведении жилищ, защищающих от радиации и метеоритов. Однако, чтобы избежать эрозии (например, из-за пыльных бурь), реголит нужно стабилизировать.

Как рассказывается в пресс-релизе на сайте вуза, с этой целью команда Аледа Д. Робертса разработала бетоноподобный материал, вдохновившись древними техниками, в которых в известковый раствор подмешивали кровь животных, в частности свиней: она регулировала рост кристаллов карбоната кальция. В одном исследовании такой метод описывали как «одно из самых важных технологических изобретений в истории архитектуры Китая».

«Мы изучили использование человеческого сывороточного альбумина — обычного белка, получаемого из плазмы крови — как связующего вещества в моделировании лунного и марсианского реголитов для производства так называемых внеземных биокомпозитов. По сути, альбумин, производимый астронавтами in vivo, можно извлекать на полунепрерывной основе и объединять с лунным или марсианским реголитом, тем самым получая «камень из крови», — пишут ученые.

Небольшая напечатанная на 3D-принтере структура, созданная из имитации марсианской почвы и продуктов человеческого организма / © Манчестерский университет
Небольшая напечатанная на 3D-принтере структура, созданная из имитации марсианской почвы и продуктов человеческого организма / © Манчестерский университет

При помощи этих простых растворимых в воде белков крови удалось получить материал прочностью на сжатие в 25 мегапаскалей, то есть сравнимый с обычным бетоном (от 20 до 32 мегапаскалей). Альбумины «сворачивались», образуя «бета-листы», которые расширяются наружу, чтобы удерживать материал вместе. «Включение мочевины, которую можно извлечь из мочи, пота или слез космонавтов, способен в некоторых случаях дополнительно повысить прочность на сжатие более чем на 300 процентов. Наиболее эффективный состав имеет среднюю прочность на сжатие в 39,7 мегапаскаля. Кроме того, мы показали, что структуры можно распечатывать на 3D-принтере», — добавили авторы разработки.

По расчетам, шесть астронавтов, отправившихся с двухлетней миссией на Красную планету, смогут произвести более 500 килограммов такого бетоноподобного материала (к слову, его назвали AstroCrete). В результате каждый колонизатор смог бы создать достаточно AstroCrete, чтобы постепенно расширять среду обитания для новых членов экипажа.

Вам также могут понравиться Еще от автора

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.