Вчені розробили «космічний бетон», який вдвічі міцніший за звичайний

Вчені Манчестерського університету створили новий матеріал під назвою «StarCrete», який складається з позаземного пилу, картопляного крохмалю та щіпки солі та може бути використаний для будівництва будинків на Марсі. Створення інфраструктури в космосі наразі є надзвичайно дорогим і важкодосяжним. Майбутнє будівництво космосу потребуватиме використання простих матеріалів, які легко доступні астронавтам, StarCrete пропонує одне з можливих рішень. Вчені, які створили винахід, використали імітацію марсіанського ґрунту, змішаного з картопляним крохмалем і дрібкою солі, щоб створити матеріал, який вдвічі міцніший за звичайний бетон і ідеально підходить для будівельних робіт у позаземних середовищах.

У статті, опублікованій в журналі Open Engineering, дослідницька група продемонструвала, що звичайний картопляний крохмаль може діяти як зв’язуюча речовина, якщо його змішати з симульованим марсіанським пилом для отримання матеріалу, схожого на бетон. Під час випробувань StarCrete мав міцність на стиск 72 мегапаскалі (МПа), що вдвічі перевищує міцність 32 МПа у звичайного бетону. Starcrete, зроблений з місячного пилу, був ще міцнішим із понад 91 МПа.

Ця робота покращує попередню роботу тієї ж команди, де вони використовували кров і сечу астронавтів як сполучний агент. Хоча отриманий матеріал мав міцність на стиск близько 40 МПа, що краще, ніж звичайний бетон, недоліком процесу було регулярне використання крові. При роботі в такому ворожому середовищі, як космос, цей варіант вважався менш здійсненним, ніж використання картопляного крохмалю.

Оскільки ми будемо виробляти крохмаль як їжу для астронавтів, було сенс розглядати його як сполучний агент, а не людську кров. Крім того, сучасні будівельні технології все ще потребують багаторічної розробки та потребують значної енергії та додаткового важкого технологічного обладнання, що додає вартості та ускладнює місію. StarCrete нічого з цього не потрібно, тому це спрощує місію, робить її дешевшою та здійсненною. Доктор Алед Робертс„

«Оскільки ми будемо виробляти крохмаль як їжу для астронавтів, було сенс розглядати його як сполучний агент, а не людську кров. Крім того, сучасні будівельні технології все ще потребують багаторічної розробки та потребують значної енергії та додаткового важкого технологічного обладнання, що додає вартості та ускладнює місію. StarCrete нічого з цього не потрібно, тому це спрощує місію, робить її дешевшою та здійсненною.

«І взагалі, астронавти, ймовірно, не хочуть жити в будинках, зроблених із струпи та сечі!» Доктор Алед Робертс, науковий співробітник Future Biomanufacturing Research Hub Манчестерського університету та провідний дослідник цього проекту.

Команда підрахувала, що мішок (25 кг) зневодненої картоплі (чіпсів) містить достатньо крохмалю для виробництва майже півтонни StarCrete, що еквівалентно 213 цеглинам матеріалу. Для порівняння, для будівництва будинку з 3 спальнями потрібно приблизно 7500 цеглин. Крім того, вони виявили, що звичайна сіль, хлорид магнію, який можна отримати з поверхні Марса або зі сліз астронавтів, значно підвищив міцність StarCrete.

Наступним етапом цього проєкту є переведення StarCrete з лабораторії на застосування. Доктор Робертс і його команда нещодавно запустили стартап-компанію DeakinBio, яка вивчає шляхи вдосконалення StarCrete, щоб його можна було використовувати й у наземних умовах.

Якщо використовувати на землі, StarCrete може запропонувати більш екологічну альтернативу традиційному бетону. На цемент і бетон припадає близько 8% світових викидів CO₂, оскільки процес їх виготовлення вимагає дуже високих температур спалювання та кількості енергії. StarCrete, з іншого боку, можна приготувати у звичайній духовці або мікрохвильовій печі при звичайних температурах «домашньої випічки», що забезпечує зниження витрат енергії на виробництво.