Колонізація Марса: китайські дослідники вже створили живий цемент для будівництва

Китайські дослідники створили новий тип “живого” цементу, який можна використовувати для будівництва на Марсі та інших потенційно придатних для колонізації планетах.

Зазначається, що інноваційний будівельний матеріал складається усього з кількох компонентів — місцевого ґрунту або реголіту, желатину та генномодифікованих дріжджів. У разі успішного масштабування технології, її можна буде використовувати для будівництва під час майбутніх пілотованих місій на Марс та інші планети. Це відносно недорогий спосіб створення будівельного матеріалу, який можна отримувати з допомогою 3D-друку.

Дослідники вивели особливий штам дріжджів Saccharomyces cerevisiae, які створюють надзвичайно адгезивні білки. Один з них схожий на білок, який виробляють мідії, щоб кріпитись до каміння та інших поверхонь.

Ці білки можна використовувати як своєрідний цемент для зв’язування ґрунту або реголіту. Клітини дріжджів поводяться як мільйони мікроскопічних липких частинок всередині сполучної речовини. Желатин утворює гідрогель навколо всього, а ґрунт складає ключову частину матеріалу.

Початково матеріал дуже в’язкий, однак його можна екструдувати через сопла 3D-принтера й сформувати складну структуру. На думку дослідників, найкраще технологія може продемонструвати себе в марсіанських умовах.

Атмосфера Червоної планети дуже розріджена й в середньому на Марсі значно холодніше, ніж на Землі. У таких умовах вода не може тривалий час зберігатись у рідкій формі. В результаті залишається легка пориста структура, в якій желатин, отримані з дріжджів, адгезивні білки та мінеральні зерна скріплені між собою.

Новий матеріал має міцність на стиснення 12 МПа та міцність на вигин 6 МПа. Однак на практиці технологія вимагає значного доопрацювання. У перших випробуваннях марсіанський реголіт був замінений на пісок. Справжній реголіт з Марсу має інші характеристики частинок й містить перхлорати. Як на них реагуватиме суміш желатину та дріжджів ще необхідно буде перевірити. 

Іншою проблемою залишається використання желатину, отриманого від свиней, а це означає, що його доведеться транспортувати на будівельний майданчик. Команда також протестувала склад без желатину, хоча його ефективність виявилася нижчою, дослідники кажуть, що будуть потрібні сильніші повністю біологічні сполучні речовини.

Окрім цього важливо буде забезпечити герметичність матеріалу, який захищатиме перших поселенців від сурових марсіанських умов. Дослідники пропонують готову мембрану, яка утримує тиск у захисній оболонці й забезпечує екранування.

Загалом це перспективна концепція, яка демонструє, як марсіанський реголіт може бути перетворений на придатний для 3D-друку будівельний матеріал, а холодні умови та розріджена атмосфера Марсу використовуватиметься для виробництва, а не розглядатиметься виключно як перешкода.

Джерело: Interesting Engineering