Znanstvenici su stvorili biokompozitni materijal koji bi se mogao koristiti za izgradnju kuća na Marsu i Mjesecu.
Proteini iz ljudske krvi mogu, u kombinaciji s ureom i mjesečevim ili marsovskim regolitom, tvoriti biokompozitni materijal AstroCrete koji po tlačnoj čvrstoći nije inferiorniji od običnog betona. Do takvog su zaključka došli znanstvenici koji su u laboratorijskim uvjetima proizveli i testirali uzorke takvog biokompozita.
Korištenje biokompozita za izgradnju kolonija u svemiru: sve što trebate znati
Materijali za skloništa
Zbog visokih troškova isporuke tereta na Mjesec ili Mars, prve vanzemaljske kolonije bit će prisiljene koristiti stijenu i regolit kao glavne građevne blokove za stvaranje skloništa. Takvi materijali moraju biti izdržljivi kako bi izdržali aktivnost vjetra na Marsu.
Tehnologije 3D printanja
Nekoliko tvrtki koje podržava NASA trenutno razvija tehnologije za 3D ispis takvih materijala iz regolita, a svaka takva oprema trebala bi jamčiti iznimno visoku pouzdanost jer će isporuka rezervnih dijelova sa Zemlje biti izuzetno zahtjevna za izvođenje.
https://kozmos.hr/elon-musk-govori-o-poteskocama-slijetanja-ljudi-na-mars/
Nova metoda
Grupa znanstvenika pod vodstvom Aleda D. Robertsa sa Sveučilišta u Manchesteru objavila je rezultate studije o primjenjivosti serumskog albumina iz krvi i uree iz ljudskih izlučevina kao veziva za izradu biokompozitnog materijala od regolita.
Albumin
Albumin je najzastupljeniji protein u ljudskoj krvnoj plazmi, on se obnavlja brzinom od 12-25 grama dnevno u zdravih odraslih osoba i može se dobro vezati za različite molekule.
Povećanje veznih svojstava albumina
Uključivanje uree (najzastupljenije komponente ljudskog urina nakon vode, koja je također prisutna u znoju i suzama), koja je snažno denaturirajuće sredstvo, značajno povećava svojstva vezanja albumina, što dovodi do stvrdnjavanja nastalog kompozita.
Ostale tvari
Istraživači su također razmatrali mogućnost korištenja paukove svile ili goveđeg albumina, ali sam proces dobivanja takvih tvari u uvjetima na Marsu praktički je neostvariv.
Biokompozitni materijal napravljen od krvi astronauta i vanzemaljskog pijeska
Znanstvenici su izradili dvije verzije biokompozitnog materijala za Mjesec i Mars, zatim su ih ubrizgali i stvorili cilindrične uzorke, simulirajući 3D ispis po slojevima. Koncentracija albumina u njima kretala se od 15 do 37,5 posto ukupne mase. Nakon toga su dobiveni uzorci podvrgnuti ispitivanjima kompresije.
Tlačna čvrstoća
Tlačna čvrstoća dobivenih uzoraka dosegla je 25 megapaskala. Za usporedbu, standardni beton obično ima tlačnu čvrstoću od 20 do 32 megapaskala. Dodavanje uree omogućilo je značajno poboljšanje prosječne tlačne čvrstoće koja je već dosegla 39,7 megapaskala.
Proizvodi ljudskog otpada
Znanstvenici napominju da se gotovo svi ljudski otpadni proizvodi mogu upotrijebiti za izradu građevinskog materijala, poput kose i noktiju (keratin), mrtvih stanica kože (kolagen), sluzi i izmeta – u potonjem slučaju, smrznuti ili osušeni izmet može se dodati biokompozitni materijal na bazi regolita.
Koliko je krvi potrebno astronautima?
Što se tiče albumina, prema izračunima, litra ljudske krvne plazme bit će dovoljna za stvaranje 300 grama kompozitnog materijala. Uz isporuku plazme dva puta tjedno, svaki astronaut mogao bi proizvesti oko 2,5 kilograma građevinskog materijala na bazi regolita mjesečno.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr
Izvori:
• Roberts, A. D., Whittall, D. R., Breitling, R., Takano, E., Blaker, J. J., Hay, S., & Scrutton, N. S. (2021, September 10). Blood, sweat and tears: Extraterrestrial regolith biocomposites with in vivo binders. Materials Today Bio.
• Starr, M. (n.d.). Concrete on mars could literally be made out of astronaut blood, sweat, and tears. ScienceAlert.
• Tangermann, V. (2021, September 13). Scientists suggest building mars base out of “astronaut blood”. Futurism.
• University of Manchester. (2021, September 13). Affordable housing in outer space: Scientists develop cosmic concrete from space dust and astronaut blood.
• Wall, M. (2021, September 14). How astronaut blood could help build a Mars colony. Space.com.
