火星上的水泥 恐是血汗材料

文/台北市立天文館  |2021.09.30
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我們未來在火星和月球上建造的家園,可能會比地球上的建築有那麼一點……不衛生。 一系列新的實驗成功製造出了混凝土,這些混凝土結合了火星或月球上的模擬風化層、人血中的蛋白質、尿液、汗水和眼淚中的化合物。這項成果在有朝一日,可以用於外星殖民地,此種生物複合材料甚至比傳統的水泥更堅固,前提是太空人願意捐血。圖/米各

文/台北市立天文館 

我們未來在火星和月球上建造的家園,可能會比地球上的建築有那麼一點……不衛生。

一系列新的實驗成功製造出了混凝土,這些混凝土結合了火星或月球上的模擬風化層、人血中的蛋白質、尿液、汗水和眼淚中的化合物。這項成果在有朝一日,可以用於外星殖民地,此種生物複合材料甚至比傳統的水泥更堅固,前提是太空人願意捐血。

尿素、血漿 塑化凝土



事實上,這不是人類第一次運用血液作為建材,動物血液早在中世紀就被用於黏合砂漿,但在外太空你可找不到其他動物的血,建材也不可能從地球運過去,只能由人類自己提供了。根據最新的資料顯示,火箭的運費成本為每公斤1500美元,這意味著,若想把一塊磚頭運送至火星上,最少需要支付200萬美元。如果我們能用現成的材料來建造房屋,那將可節省極龐大的成本。

月球及火星上的風化層都能夠成為可行的建築材料,但就像在地球上蓋磚牆一樣,你還是得把兩塊以上的磚頭「黏」起來。2020年,一個科學團隊發現人類尿液中的尿素有助於混凝土的塑化,使其不那麼脆、較有彈性,而本次的研究團隊進一步使用了人體血漿中的白蛋白與混凝土揉合,製造新的生物複合材料,並將其命名為「太空凝土」(Astro Crete)。

抽血造石 短期應急



這些材料的抗壓強度高達2500萬帕斯卡*,與地球上的普通水泥2000萬至3200萬帕斯卡強度相當,若將尿素也加入這種材料,將使其抗壓強度再次提升至3970萬帕斯卡。研究人員認為,太空人體內產生的白蛋白可以在有限度的情況下無限提取,再與月球或火星的風化層結合,英文諺語中的「Get blood out of a stone」(原譯為從石頭獲取血液,引申為不可能做到的事)也將可能成真。

2年間,6個健康的成年人可捐獻足夠的血白蛋白來建造500公斤的「太空凝土」。但是研究團隊也認為,在不曉得長期低重力、高輻射的環境中持續捐血是否會對健康造成長期影響,這也可能只是一個短期解決方案。一旦基地落成,可能就不再需要捐「血」了,這項研究發表於《今日生技材料》上。

*編註:1帕斯卡(1Pa)泛指1牛頓(1N)力對1平方米影響的大小。

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