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生物材料

生物材料

火星建筑物可以由基于几丁质的材料制成

24 Sep 2020
基于几丁酸的物体
Chitinitormarian:两个物体使用的壳蛋白基材料制成,可以在火星上制作。 (礼貌:javier g fernandez / cc-by)

MARS上的早期定居者可以使用包括依巢蛋白的材料来建造他们的家庭,这是一种由来自鱼类到真菌的各种生物体制成的纤维物质。多功能的新材料是由 javier fernandez. 新加坡技术大学和设计的同事。他们使用它来创建来自卡通数据和基本工具的对象,以规模坚固的火星避难所的模型。

已经讨论了到达Mars的营业任务数十年来,但NASA现已表达希望在2030年代后期可以实现红色星球的长期定居。在殖民地将面临的巨大挑战中是火星表面上基本资源的稀缺。这也成为地球上的问题,其中某些资源正在迅速消耗,并且朝着可持续和循环制造过程的运动。

一个有前途的解决方案是使用甲壳素 - 一种丰富的生物聚合物来制造材料,这些聚合物是由各种生物制成的。虽然对火星目前生活在火星上的甲壳素产生的生物不太可能,但它们很容易成为在地球上创造的人工生态系统的一部分。

可在火星上获得

Fernandez的团队通过用氢氧化钠治疗通过虾外骨骼从虾外骨骼中提取甲壳素的形式创造了新材料。通过电解水解的简单化学过程,可以在火星上轻松获得这种化学品。

然后研究人员以低浓度的乙酸 - 一种常见的发酵产物,这对早期火星沉降的食品供应至关重要。最后,它们用粉末材料模拟火星土的粉末材料混合,形成厚沉淀物。该过程所需的唯一其他成分是水 - 可以在火星的地下冰中容易地发现。

微调这些成分的比率优化其材料的结构性,Fernandez的团队展现了各种各样的制造方法。这些包括用于生产动画片数字和基本工具的铸造技术,包括功能性扳手,足以拧紧六角形螺栓。该团队还将材料作为砂浆进行修复孔。最后,他们利用了沉积物的自粘性能,3D打印了一个名为Marsha的建议火星栖息地的5米比较模型。

Fernandez和同事表明,他们的奇力材料不仅需要产生最小的能量;它的成分也很容易在火星上获得,并没有与食品生产竞争。这些优点避免了复杂的聚合物合成的需求和昂贵的设备的运输 - 使最早的火星定居点能够独立于地球资源运营。随着一些改造,这些技术可以激发地球上循环,可持续经济的新航线 - 这将在不释放对自然生态系统的进一步损害的情况下运作。

新材料描述于 普罗斯一体.

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