Stavebné materiály sa dajú nájsť na miestach, kde by sme to najmenej čakali.
Vedci navrhli, ako z marťanskej pôdy a bielkoviny z ľudskej krvi vyrobiť stavebný materiál. Zdroj: NASA/JPL-Caltech
Pri cestovaní do vesmíru zo Zeme záleží na každom kilograme. Keď sa na červenú planétu raz vydá ľudská posádka, inžinieri si budú musieť veľmi rozmyslieť, čo im pribalia. Keďže náklady budú vysoké a preprava bude trvať mesiace, astronauti budú pravdepodobne musieť využiť miestne zdroje. Možno aj na stavbu obydlia.
Britskí vedci v novej štúdii skúmali možnosť výroby stavebného materiálu zo simulovanej marťanskej pôdy, ktorú zmiešali s bežnou bielkovinou z ľudskej krvi a ďalšími zlúčeninami z moču, potu a sĺz. Pevnosť biokompozitu sa ukázala byť porovnateľná s bežným betónom.
Štúdia, ktorú zverejnili v časopise Materials Today Bio, ukazuje, že stavebné materiály sa dajú nájsť aj na miestach, kde by sme to najmenej čakali.
Stačí pridať krv
Cena za vynesenie jedného kilogramu nákladu na nízku obežnú dráhu Zeme sa počíta v tisícoch až desaťtisícoch amerických dolárov. Ak by sa inžinieri rozhodli naložiť do rakety tehly, jedna by ich podľa odhadu časopisu Structure Mag stála zhruba dva milióny dolárov. Otázka, ako vyriešiť bývanie budúcich obyvateľov Marsu, bude pre trvácnosť misií kľúčová. Našťastie, jednou z možností je využiť materiály, ktoré sú dostupné na mieste.
Odkedy na Marse pristáli prvé sondy Viking, poznáme zloženie regolitu, vrchnej vrstvy marťanskej pôdy. Takto vznikli viaceré napodobeniny, ktoré simulujú vlastnosti povrchového materiálu na červenej planéte. Vedci dávnejšie zistili, že sa dá využiť na stavbu. Problém však je, že stále potrebujeme spojivo, teda čosi ako cement, ktorý sa pridáva do betónu. Práve tu môže pomôcť nový výskum.
„Vedci sa dlho snažili vynájsť vhodné technológie na výrobu betónu podobných materiálov na Marse, no vôbec nám nenapadlo, že odpoveď by mohla byť celý ten čas v nás,“ píše v tlačovej správe Manchesterskej univerzity jeden z autorov štúdie Aled Roberts.
Navrhli materiál, ktorý pomenovali astrotón. Jeho spojivom je bielkovina z krvi, zvaná ľudský sérový albumín. Experimentmi zistili, že jeho pevnosť v tlaku je porovnateľná s bežným betónom, ktorý sa používa na stavbách na Zemi.
V laboratóriu vyrobené materiály z napodobeniny mesačnej a marťanskej pôdy. Zdroj: Aled Roberts
Inšpirácia v minulosti
Ako ukázali ďalšie experimenty s ľudskými tekutinami, vlastnosti astrotónu sa dajú ešte zlepšiť. Keď vedci pridali do materiálu močovinu, jeho pevnosť v tlaku sa výrazne zvýšila a prekonala betón. Takýto biokompozit by navyše podľa vedcov mohol poslúžiť aj ako ochrana astronautov pred žiarením.
Ak by sa astronautom nepozdávalo používať vlastné telesné tekutiny, podľa experimentov by sa dal použiť aj hovädzí sérový albumín, ktorý má podobné vlastnosti ako ľudský. Použitie krvi ako spojiva vôbec nie je také zvláštne, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Zvieracia krv, najčastejšie z hovädzieho dobytka, sa používala v Európe aj Ázii.
„Je úžasné, že veľká výzva vesmírneho veku sa možno dá vyriešiť jednoduchou inšpiráciou stredovekou technológiou,” dopĺňa Roberts. Výhodné je, že astrotón sa dá vyrobiť aj pomocou 3D tlače.
Zdroje: DOI: 10.1016/j.mtbio.2021.100136, Tlačová správa Manchesterskej univerzity
