Китайские инженеры предложили строить дома на Марсе из песка, желатина и живых дрожжей

Команда инженеров из двух ведущих вузов Гонконга (HKUST и PolyU) предложили строить марсианские базы из необычной экологичной смеси: искусственного реголита, желатиновой основы и живых модифицированных дрожжей. Новый биоматериал идеально адаптирован к Красной планете: под действием марсианского вакуума и мороза влага из него мгновенно испаряется, превращая строительную массу в прочный пористый монолит без энергоемкого обжига. Кроме того, эта технология безотходна — использованные блоки можно растворять и формовать повторно, не теряя ценные ресурсы миссии.

Руководил научной работой инженер-строитель Цзишен Цю. Смесь готовится в виде пасты: частицы песка связываются гидрогелем на основе желатина, в котором растут дрожжевые клетки. Дрожжи модифицированы так, чтобы производить адгезивные белки, похожие на те, что используют мидии для крепления к поверхностям. Это обеспечивает прочное соединение частиц.

В лабораторных условиях материал печатали на 3D-принтере при температуре около -30 °C и давлении 0,01 атмосферы, имитируя марсианскую среду. Вода в смеси сначала замерзает, а затем сублимируется (переходит из твёрдого состояния в пар), оставляя пористую, но прочную структуру, напоминающую пеноматериал. Прочность на сжатие достигает 10-12 МПа, что сопоставимо с низкомарочным бетоном. Прочность на изгиб составляет около 6 МПа. По оценкам исследователей, этого достаточно для строительства одно- или двухэтажных зданий на Земле, а с учётом меньшей гравитации Марса — и многоэтажных конструкций.

Процесс требует значительно меньше энергии, чем методы спекания или плавления реголита при высоких температурах (на один-два порядка). Материал можно измельчить, нагреть до примерно 45 °C для разжижения желатина и использовать снова. В экспериментах кирпичи сохраняли механические свойства после четырёх циклов переработки, а дрожжи оставались жизнеспособными. При наличии хотя бы одной живой клетки их можно размножить в биореакторе.

Исследование опубликовано в журнале Chem Circularity. Пока материал испытывали только в земных лабораториях на имитаторах марсианского грунта. Выживаемость дрожжей в реальных условиях Марса и необходимость доставки желатина и начальной культуры дрожжей с Земли остаются открытыми вопросами.

Источник: eurekalert.org