Колонизация Марса: китайские исследователи уже создали живой цемент для строительства

Китайские исследователи создали новый тип “живого” цемента, который можно использовать для строительства на Марсе и других потенциально пригодных для колонизации планет.

Отмечается, что инновационный строительный материал состоит всего из нескольких компонентов — местного грунта или реголита, желатина и генетически модифицированных дрожжей. В случае успешного масштабирования технологии её можно будет использовать для строительства во время будущих пилотируемых миссий на Марс и другие планеты. Это относительно недорогой способ получения строительного материала, который можно изготавливать с помощью 3D-печати.

Исследователи вывели особый штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae, которые производят белки с исключительно высокой адгезией. Один из них похож на белок, который вырабатывают мидии, чтобы прикрепляться к камням и другим поверхностям.

Эти белки можно использовать как своеобразный цемент для связывания грунта или реголита. Клетки дрожжей ведут себя как миллионы микроскопических липких частиц внутри связующего вещества. Желатин образует гидрогель вокруг всего, а почва составляет ключевую часть материала.

Изначально материал очень вязкий, однако его можно экструдировать через сопла 3D-принтера и сформировать сложную структуру. По мнению исследователей, эта технология может наилучшим образом проявить себя в марсианских условиях.

Атмосфера Красной планеты очень разреженная, а в среднем на Марсе значительно холоднее, чем на Земле. В таких условиях вода не может длительное время сохраняться в жидком состоянии. В результате получается лёгкая пористая структура, в которой желатин, полученный из дрожжей, адгезивные белки и минеральные зерна скреплены между собой.

Новый материал обладает прочностью на сжатие 12 МПа и прочность на изгиб 6 МПа. Однако на практике эта технология требует значительной доработки. В первых испытаниях марсианский реголит был заменен на песок. Настоящий реголит с Марса имеет другие характеристики частиц и содержит перхлораты. Как на них будет реагировать смесь желатина и дрожжей, ещё предстоит проверить.

Еще одной проблемой остается использование желатина, полученного из свиней, а это означает, что его придется доставлять на строительную площадку. Команда также протестировала состав без желатина, хотя его эффективность оказалась ниже; исследователи говорят, что потребуются более прочные, полностью биологические связующие вещества.

Кроме того, важно будет обеспечить герметичность материала, который будет защищать первых поселенцев от суровых марсианских условий. Исследователи предлагают готовую мембрану, которая удерживает давление в защитной оболочке и обеспечивает экранирование.

В целом это перспективная концепция, демонстрирующая, как марсианский реголит может быть преобразован в строительный материал, пригодный для 3D-печати, а холодные условия и разреженная атмосфера Марса будут использоваться для производства, а не рассматриваться исключительно как препятствие.

Источник: Interesting Engineering