Строить дома на Марсе с помощью 3D-принтера, песка, желатина и дрожжей предложили инженеры из Гонконга. Этот материал не требует нагрева, а в марсианских условиях становится легким и прочным, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Chem Circularity.
Ученые и инженеры все чаще задумываются над тем, как и из каких материалов в будущем возможно строительство жилищ на Марсе. Строительство в марсианских условиях осложняется рядом ограничений, связанных со сложностью доставки материалов с Земли, дефицитом энергии, низкой температурой и давлением, проблемами с извлечением местных ресурсов.
Ученые из Гонконгского университета науки и технологии предложили способ постройки жилищ на Марсе с использованием 3D-печати и двух ингредиентов — желатина и генно-модифицированных дрожжей.
Для получения материала для печати Цю Цзишень с коллегами решили найти оптимальную смесь песка и клеящего вещества. Для этого ученые вывели линию дрожжей Saccharomyces cerevisiae, покрытых хорошо клеящими белками вроде тех, что используют мидии для прикрепления к камням. Пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae являются одним из самых простых модельных объектов в биологии среди эукариот. Их клетки легко выращиваются и имеют низкую патогенность для человеческого организма
Желатин скрепляет ингредиенты и дает пространство для роста клеток, в то время как песок придает массу и структуру материалу. Затем ученые попробовали печатать структуры из полученного материала в условиях, моделирующих марсианские.
На выходе из сопла принтера смесь в условиях низкой температуры и давления замерзла и высохла. Вода, превратившись в пар сразу из ледяной фракции, оставила после себя микроскопические поры, образовав некое подобие пены.
Пока в экспериментах удалось создать структуры размером не больше винной пробки. Однако испытания показали, что материал довольно прочный, выдерживает нагрузку от 10 до 12 мегаПаскалей, что соответствует бетонам низкого класса. «Он довольно крепкий для строительства одно- и двухэтажных зданий на Земле, где гравитация в три раза выше, чем на Марсе, — пояснил Цю. — Поэтому на Марсе из этого материала, вероятно, можно строить и многоэтажные здания».
Многие существующие предложения по строительству укрытий и зданий на Марсе предполагают нагрев и расплавление местных пород, что требует много энергии. Основанные на биологических процессах материалы не только позволяют обходиться без колоссальных энергозатрат, но и обеспечат замкнутый цикл при строительных работах. Ученые уверены, что материал отслуживших построек может быть разобран и переработан в биореакторах для нового строительства.