Yıldız beton örneği. Araştırmacılar, simüle edilmiş Mars tozunu sıradan patates nişastasıyla karıştırmanın, StarCrete adı verilen beton benzeri bir malzeme oluşturduğunu keşfettiler. Testlerde StarCrete, 72 Megapaskal (MPa) dayanımla, sıradan betonun iki katından fazla basınç dayanımı gösterdi. Ay tozu kullanıldığında güç daha da arttı ve 91 MPa’nın üzerine çıktı. Kredi: Aled Roberts
Manchester bilim adamları, dünya dışı toz, patates nişastası ve bir tutam tuzdan yapılan ve ‘StarCrete’ adlı yeni bir malzeme yarattılar ve Mars’ta evler inşa edin.
Uzayda altyapı inşa etmek şu anda çok pahalı ve bunu başarması zor. Gelecekteki uzay inşasının astronotların kolaylıkla elde edebileceği basit malzemelere dayanması gerekecek, StarCrete olası bir çözüm sunuyor. Buluşun arkasındaki bilim adamları, sıradan betondan iki kat daha güçlü ve dünya dışı ortamlardaki inşaat işleri için mükemmel şekilde uygun olan malzemeyi oluşturmak için patates nişastası ve bir tutam tuzla karıştırılmış simüle edilmiş Mars toprağı kullandılar.
İçinde Open Engineering dergisinde yayınlanan bir makalede, araştırma ekibi, sıradan patates nişastasının, beton benzeri bir malzeme üretmek için simüle edilmiş Mars tozuyla karıştırıldığında bağlayıcı görevi görebileceğini gösterdi. StarCrete test edildiğinde, sıradan betonda görülen 32 MPa’dan iki kat daha güçlü olan 72 Megapaskal (MPa) basınç dayanımına sahipti. Ay tozundan yapılan yıldız beton, 91 MPa’nın üzerinde daha da güçlüydü.
Bu çalışma, aynı ekibin bağlayıcı madde olarak astronotların kanını ve idrarını kullandıkları önceki çalışmalarını geliştiriyor. Ortaya çıkan malzeme, normal betondan daha iyi olan yaklaşık 40 MPa’lık bir basınç dayanımına sahipken, işlemin düzenli olarak kan gerektirmesi gibi bir dezavantajı vardı. Uzay kadar düşmanca bir ortamda çalışırken, bu seçenek patates nişastası kullanmaktan daha az uygulanabilir görülüyordu.
“Astronotlar için yiyecek olarak nişasta üreteceğimiz için, buna bağlayıcı olarak bakmak mantıklıydı. ajan yerine insan kanı. Ayrıca, mevcut bina teknolojilerinin hala uzun yıllara dayanan bir gelişime ihtiyacı var ve hepsi bir göreve maliyet ve karmaşıklık katan önemli miktarda enerji ve ek ağır işleme ekipmanı gerektiriyor. StarCrete’in bunların hiçbirine ihtiyacı yok ve bu yüzden görevi basitleştiriyor ve daha ucuz ve daha uygulanabilir hale getiriyor.
“Her neyse, astronotlar muhtemelen kabuk ve idrardan yapılmış evlerde yaşamak istemiyorlar!” Dr. Aled Roberts, Future Biomanufacturing Research Hub’da Araştırma Görevlisi ve bu projenin baş araştırmacısı.
Ekip, bir çuval (25 Kg / 55 pound) kurutulmuş patatesin (cips) 213 tuğla değerinden fazla malzemeye eşdeğer olan neredeyse yarım ton StarCrete üretin. Karşılaştırma için, 3 yatak odalı bir evin inşa edilmesi için yaklaşık 7.500 tuğla gerekir. Ek olarak, Mars yüzeyinden veya astronotların gözyaşlarından elde edilebilen yaygın bir tuz olan magnezyum klorürün StarCrete’in gücünü önemli ölçüde artırdığını keşfettiler.
Bu projenin sonraki aşamaları, StarCrete’i laboratuvardan çevirmektir. uygulamaya. Dr. Roberts ve ekibi kısa bir süre önce, StarCrete’i karasal bir ortamda da kullanılabilmesi için iyileştirmenin yollarını araştıran DeakinBio adlı yeni bir şirket kurdu.
Yeryüzünde kullanılırsa, StarCrete şunları sunabilir: geleneksel betona daha yeşil bir alternatif. Çimento ve beton, üretildikleri süreç çok yüksek ateşleme sıcaklıkları ve enerji miktarları gerektirdiğinden, küresel CO2 emisyonlarının yaklaşık %8’ini oluşturur. Öte yandan StarCrete, normal “evde pişirme” sıcaklıklarında sıradan bir fırında veya mikrodalgada yapılabilir, bu nedenle üretim için daha düşük enerji maliyetleri sunar.
Referans: “StarCrete: Kapalı kullanım için nişasta bazlı bir biyokompozit -dünya inşaatı”, Aled D. Roberts ve Nigel S. Scrutton, 13 Mart 2023, Open Engineering.
DOI: 10.1515/eng-2022-0390