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曼彻斯特大学 | 科学家开发了一种“宇宙混凝土”,其强度是普通混凝土的两倍
指南者留学 2023-03-17 14:07:58
阅读量:1375

英国曼彻斯特大学的科学家发明了一种名为“StarCrete”的新材料,它由外星尘埃、土豆淀粉和少量盐制成,可用于在火星上建造房屋。

 

在太空中建造基础设施目前非常昂贵,而且很难实现。未来的太空建设将需要依赖宇航员容易获得的简单材料,StarCrete提供了一种可能的解决方案。这项发明背后的科学家使用模拟火星土壤,混合土豆淀粉和一小撮盐,制造出一种强度是普通混凝土的两倍的材料,非常适合在地外环境中进行建筑工作。

 

在《开放工程》(Open Engineering)杂志上发表的一篇文章中,研究小组证明,普通马铃薯淀粉与模拟火星尘埃混合后,可以起到粘结剂的作用,从而产生类似混凝土的材料。经过测试,StarCrete的抗压强度为72兆帕斯卡(MPa),是普通混凝土32兆帕斯卡的两倍多。由月球尘埃制成的星际混凝土在超过91兆帕时更加坚固。

 

这项工作改进了同一团队之前的工作,他们使用宇航员的血液和尿液作为粘合剂。虽然所得材料的抗压强度约为40兆帕,比普通混凝土要好,但该过程有需要定期抽血的缺点。当在太空这样恶劣的环境中操作时,这种选择被认为不如使用土豆淀粉可行。

 

“由于我们将生产淀粉作为宇航员的食物,因此将其视为粘合剂而不是人血是有道理的。此外,目前的建筑技术仍需要多年的发展,需要大量的能源和额外的重型加工设备,这些都增加了任务的成本和复杂性。StarCrete不需要任何这些,因此它简化了任务,使其更便宜,更可行。

 

Aled Roberts博士AledRoberts-BloodBricks_DSC7276 

“由于我们将生产淀粉作为宇航员的食物,因此将其视为粘合剂而不是人血是有道理的。此外,目前的建筑技术仍需要多年的发展,需要大量的能源和额外的重型加工设备,这些都增加了任务的成本和复杂性。StarCrete不需要任何这些,因此它简化了任务,使其更便宜,更可行。”

 

“不管怎样,宇航员可能不想住在由痂和尿液制成的房子里!”阿尔德·罗伯茨博士是曼彻斯特大学未来生物制造研究中心的研究员,也是该项目的首席研究员。

 

研究小组计算出,一袋(25公斤)脱水土豆(薯片)所含的淀粉足以生产近半吨StarCrete,相当于213块砖的材料。相比之下,建造一套三居室的房子大约需要7500块砖。此外,他们发现一种常见的盐——氯化镁,可以从火星表面或宇航员的眼泪中获得,可以显著提高StarCrete的强度。

 

这个项目的下一个阶段是将StarCrete从实验室转化为应用。罗伯茨博士和他的团队最近成立了一家名为DeakinBio的初创公司,该公司正在探索改进StarCrete的方法,使其也能在地球环境中使用。

 

如果在地球上使用,StarCrete可以提供传统混凝土的绿色替代品。水泥和混凝土约占全球二氧化碳排放量的8%,因为它们的制造过程需要很高的烧制温度和大量的能源。另一方面,StarCrete可以用普通烤箱或微波炉在正常的“家庭烘焙”温度下制作,因此可以降低生产的能源成本。

 

注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。

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