Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Ученые разработали «космический бетон», который в два раза прочнее обычного бетона

Манчестерские ученые создали новый материал, получивший название StarCrete, который состоит из внеземной пыли, картофельного крахмала и щепотки соли и может быть использован для строительства домов на Марсе.

Строительство инфраструктуры в космосе в настоящее время непомерно дорого и труднодостижимо. Будущее космическое строительство должно будет опираться на простые материалы, которые легко доступны космонавтам , StarCrete предлагает одно из возможных решений. Ученые, стоящие за изобретением, использовали искусственный марсианский грунт, смешанный с картофельным крахмалом и щепоткой соли, чтобы создать материал, который в два раза прочнее обычного бетона и идеально подходит для строительных работ во внеземных условиях.

В статье, опубликованной в журнале Open Engineering , исследовательская группа продемонстрировала, что обычный картофельный крахмал может выступать в качестве связующего при смешивании с имитацией марсианской пыли для получения бетоноподобного материала. Во время испытаний StarCrete показал прочность на сжатие 72 мегапаскаля (МПа), что более чем в два раза превышает прочность обычного бетона в 32 МПа. Старкрит, сделанный из лунной пыли, был еще прочнее и превышал 91 МПа.

Эта работа совершенствует предыдущую работу той же группы, где они использовали кровь и мочу астронавтов в качестве связующего вещества. Хотя полученный материал имел прочность на сжатие около 40 МПа, что лучше, чем у обычного бетона, у процесса был недостаток, заключающийся в регулярной потребности в крови. При работе в такой враждебной среде, как космос, этот вариант считался менее осуществимым, чем использование картофельного крахмала.

«Поскольку мы будем производить крахмал в качестве пищи для космонавтов, имело смысл рассматривать его как связующее вещество, а не человеческую кровь. Кроме того, современные строительные технологии требуют многих лет разработки и требуют значительной энергии и дополнительного тяжелого технологического оборудования, которое все увеличивает стоимость и сложность миссии. StarCrete ничего из этого не нужно, поэтому она упрощает миссию, делает ее более дешевой и выполнимой».

«И в любом случае, астронавты, вероятно, не хотят жить в домах, сделанных из струпьев и мочи», — сказал доктор Алед Робертс, научный сотрудник Исследовательского центра будущего биопроизводства и ведущий исследователь этого проекта.

Команда подсчитала, что мешок (25 кг) обезвоженного картофеля (чипсов) содержит достаточно крахмала , чтобы произвести почти полтонны StarCrete, что эквивалентно материалу стоимостью более 213 кирпичей. Для сравнения, на строительство дома с тремя спальнями уходит примерно 7500 кирпичей. Кроме того, они обнаружили, что обычная соль, хлорид магния , которую можно получить с поверхности Марса или из слез астронавтов, значительно повышает прочность StarCrete.

Следующие этапы этого проекта заключаются в переводе StarCrete из лаборатории в приложение. Доктор Робертс и его команда недавно запустили стартап DeakinBio, который изучает способы улучшения StarCrete, чтобы его можно было использовать и в наземных условиях.

При использовании на Земле StarCrete может стать более экологичной альтернативой традиционному бетону. На цемент и бетон приходится около 8% глобальных выбросов CO 2 , поскольку процесс их изготовления требует очень высоких температур обжига и большого количества энергии. StarCrete, с другой стороны, можно приготовить в обычной духовке или микроволновой печи при нормальной температуре «домашней выпечки», что обеспечивает снижение затрат энергии на производство.

 

Ученые разработали «космический бетон», который в два раза прочнее обычного бетона

В тренде