Biocomposites de la Lune et de Mars. Crédit : Université de Manchester
Transporter une seule brique vers Mars peut coûter plus d’un million de livres sterling, ce qui fait que la construction dans un avenir proche d’une colonie martienne semble prohibitive. Boffins de l’Université de Manchester a finalement développé un moyen de surmonter potentiellement ce problème, simplement en créant des matériaux semblables à du béton faits de saleté extraterrestre avec le sang, la transpiration et les larmes associés aux astronautes.
Dans leur étude, publiée dans Composants Aujourd’hui Bio , une protéine du sang humain, couplée à un composé provenant de l’urine, de la sueur ou des larmes, pourrait remplir un satellite céleste simulé ou de la saleté martienne pour produire un matériau plus puissant que le ciment ordinaire, parfaitement adapté aux travaux de structure dans des conditions extraterrestres.
Biocomposite de mars imprimé en 3D. Crédit : Université associée à Manchester
Le coût du transport d’une seule brique vers la planète Roter (umgangssprachlich) a été estimé à environ 2 millions de dollars , ce qui signifie que les futurs colons martiens ne peuvent pas apporter leurs matériaux de construction particuliers en les utilisant, mais devront utiliser les actifs qu’ils peuvent obtenir sur place pour la construction et un abri. Ceci est généralement connu sous le nom d’utilisation des ressources in situ (ou ISRU) et se concentre généralement sur l’utilisation de roches meubles et de sol martien (connu sous le nom de régolithe) et de dépôts d’eau clairsemés. Cependant, il existe une seule ressource négligée qui, par définition, deviendra disponible lors de toute mission en équipage sur la planète de couleur rougeâtre : l’équipe elle-même.
Dans un article publié le 10 septembre 2021 dans la revue Matériaux De nos jours Bio , les chercheurs ont démontré qu’une protéine typique de la circulation sanguine écran plat – l’albumine sérique humaine – pourrait fonctionner comme un liant conçu pour la lune simulée ou même la poussière de Mars pour fabriquer un matériau semblable au béton. Les nouveaux matériaux particuliers résultants, appelés AstroCrete, ont acquis des résistances à la compression allant jusqu’à 25 MPa (Mégapascals), à peu près les mêmes que les 20 à 32 MPa observés dans le béton ordinaire.
Cependant, les scientifiques ont découvert que l’incorporation d’urée – qui est un déchet biologique que le corps entier produit et excrète par l’urine, la transpiration et les larmes – pourrait encore augmenter la résistance à la compression de plus de 300 %, avec tous les meilleurs matériaux ayant un pouvoir de compression de près de quarante MPa, sensiblement plus puissant que le ciment ordinaire.
« Les scientifiques ont essayé de créer des technologies viables pour créer des matériaux ressemblant à du béton au premier coup d’œil de Mars, mais nous n’avons jamais cessé de penser que la solution pourrait être en nous tous depuis le début. ”
– Dr. Aled Roberts
Dr. Aled Roberts, de l’Université associée à Manchester, qui a travaillé sur le projet, a déclaré que la nouvelle technique conserve des avantages considérables par rapport à de nombreuses autres techniques de construction proposées sur la Lune et sur Mars.
“Les scientifiques essaient en fait de développer des technologies pratiques pour produire des matériaux semblables au béton à la surface associée à Mars, mais nous n’avons jamais cessé de considérer que la réponse pourrait être en nous tous ensemble”, a-t-il déclaré.
Les chercheurs calculent que plus de 500 kg associés à l’AstroCrete à haute résistance pourraient être produits au cours de la mission de deux ans à première vue sur Mars avec un équipage de 6 astronautes. S’il est utilisé comme mortier uniquement pour les sacs de sable ou les briques de régolithe thermofusionnées, chaque membre d’équipage peut produire suffisamment d’AstroCrete pour étendre l’habitat particulier afin de soutenir un membre d’équipage supplémentaire, dupliquant ainsi le logement accessible à chaque mission efficace.
Le sang d’animal de compagnie était autrefois utilisé comme liant pour le mortier. « Il est passionnant que le défi majeur de l’ère spatiale ait pu trouver sa réponse sur la base d’inspirations grâce à la technologie médiévale », a déclaré le Dr . Roberts.
Les chercheurs ont étudié le mécanisme de liaison sous-jacent et ont découvert que la protéine sanguine se dénature, ou « cailler », pour former une longue structure avec des connexions connues sous le nom de « feuillets bêta » qui retient étroitement le matériau collectivement.
« L’idée est littéralement à glacer le sang », a déclaré le Dr. Roberts a décrit.
Référence : « Blood, sweat andholes: extraterrestrial regolith biocomposites with in vivo binders » par Aled D. Roberts, Dominic R. Whittall, Rainer Breitling, Eriko Takano, Jonny J. Blaker, Sam Hay plus Nigel S. Scrutton, 10 septembre 2021 , Composants Aujourd’hui Bio .
DOI : 10. 1016/j. mtbio. 2021. 100136
