คอนกรีตจักรวาล AstroCrete วัสดุคล้ายคอนกรีตที่ทำจากฝุ่นนอกโลก พร้อมด้วยเลือด หยาดเหงื่อ และน้ำตาของนักบินอวกาศ
คอนกรีตจักรวาล AstroCrete วัสดุคล้ายคอนกรีตที่ทำจากฝุ่นนอกโลก พร้อมด้วยเลือด หยาดเหงื่อ และน้ำตาของนักบินอวกาศ
(นวัตกรรมนี้มาจากนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Manchester ซึ่งมุ่งมั่นที่จะจัดการกับปัญหาและค่าใช้จ่ายในการส่งวัสดุก่อสร้างสู่อวกาศ)Cr. University of Manchester
การขนส่งอิฐก้อนเดียวไปยังดาวอังคารอาจมีค่าใช้จ่ายมากกว่าหนึ่งล้านปอนด์ ทำให้การก่อสร้างอาณานิคมของดาวอังคารในอนาคตอาจมีราคาแพงมาก
นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Manchester จึงได้พัฒนาวิธีการแก้ปัญหานี้ โดยการสร้างวัสดุคล้ายคอนกรีตที่ทำจากฝุ่นนอกโลก พร้อมด้วยเลือด หยาดเหงื่อ และน้ำตาของนักบินอวกาศ
ในการศึกษาของพวกเขา ซึ่งตีพิมพ์ในวันที่ 13 ก.ย.2021 ที่ผ่านมาในวารสาร Materials Today Bio ระบุว่า โปรตีนจากเลือดมนุษย์เมื่อรวมกับเหงื่อ หรือน้ำตา และสารประกอบจากปัสสาวะ สามารถเป็นกาวติดดินของดวงจันทร์หรือดาวอังคารเข้าด้วยกันได้ เพื่อผลิตวัสดุที่แข็งแรงกว่าคอนกรีตธรรมดาที่เรียกว่า " AstroCrete " ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานก่อสร้าง ในสภาพแวดล้อมนอกโลก
ค่าใช้จ่ายในการขนส่งอิฐก้อนเดียวไปยังดาวอังคารอยู่ที่ประมาณ 2 ล้านเหรียญสหรัฐ หมายความว่าชาวอาณานิคมบนดาวอังคารในอนาคตไม่สามารถนำวัสดุก่อสร้างติดตัวไปด้วยได้ แต่จะต้องใช้ทรัพยากรที่หาได้ในการก่อสร้างที่พักพิง สิ่งนี้เรียกว่าการใช้ทรัพยากรในแหล่งกำเนิด (หรือ ISRU) ซึ่งโดยทั่วไปจะเน้นที่การใช้หินหลวมๆและดินบนดาวอังคาร (ที่รู้จักกันในชื่อ regolith) และแหล่งน้ำที่เบาบาง อย่างไรก็ตาม ตามคำแนะนำดังกล่าวข้างต้นแล้ว
มีทรัพยากรหนึ่งที่ถูกมองข้าม และมีอยู่ในทุกภารกิจไม่ว่าภารกิจใดๆ ที่มุ่งสู่ Red Planet นั่นคือตัวลูกเรือเอง
โปรตีนจากเลือดมนุษย์พร้อมกับปัสสาวะ เหงื่อ และ น้ำลาย น้ำตา น้ำอสุจิ สามารถสร้างสารคล้ายกาวที่ก่อตัวเป็นรูปธรรม เรียกว่า AstroCrete บนดวงจันทร์และบนดาวอังคาร
👉🏿ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Materials Today Bio นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่า โปรตีนทั่วไปจากพลาสมาในเลือดหรือเซรั่ม albuminของมนุษย์ สามารถทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะสำหรับดินบนดวงจันทร์หรือฝุ่นบนดาวอังคารเพื่อผลิตวัสดุที่มีลักษณะเหมือนคอนกรีต วัสดุใหม่ที่เกิดขึ้นซึ่งเรียกว่า AstroCrete มีกำลังรับแรงอัดสูงถึง 25 MPa (เมกะปาสคาล) ซึ่งใกล้เคียงกับค่า 20–32 MPa ที่พบในคอนกรีตธรรมดา
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์พบว่าการผสมยูเรียซึ่งเป็นของเสียทางชีวภาพที่ร่างกายผลิตและขับออกมาทางปัสสาวะ เหงื่อ และน้ำตา สามารถเพิ่มกำลังรับแรงอัดได้มากกว่า 300% ซึ่งเป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพดีที่สุด โดยจะมีกำลังรับแรงอัดได้เกือบ 40 MPa แข็งแกร่งกว่าคอนกรีตทั่วไปอย่างมาก ขณะที่
Dr. Aled Roberts จากมหาวิทยาลัย Manchester ซึ่งทำงานในโครงการนี้กล่าวว่า เทคนิคใหม่นี้มีข้อได้เปรียบเหนือเทคนิคการก่อสร้างอื่นๆ มากมายที่เสนอบนดวงจันทร์และดาวอังคาร
และยังกล่าวว่า " นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามพัฒนาเทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริง เพื่อผลิตวัสดุคล้ายคอนกรีตบนพื้นผิวดาวอังคาร แต่เราไม่เคยหยุดคิดว่าคำตอบอาจอยู่ในตัวเรามาตลอด"
นักวิทยาศาสตร์คำนวณว่า ตลอดระยะเวลาสองปีในภารกิจบนพื้นผิวดาวอังคารโดยลูกเรือของนักบินอวกาศ 6 คน สามารถผลิต AstroCrete ที่มีความแข็งแรงสูงกว่า 500 กก. และหากส่วนผสมดังกล่าวใช้สำหรับเชื่อมกับดิน regolith เป็นอิฐที่หลอมด้วยความร้อน ลูกเรือแต่ละคนจะสามารถผลิต AstroCrete ได้มากพอที่จะขยายที่อยู่อาศัยเพื่อรองรับลูกเรือเพิ่มเติมได้ รวมทั้งเพิ่มที่อยู่อาศัยเป็นสองเท่าในแต่ละภารกิจที่ต่อเนื่องกัน
“กาว” ยึดดินของดวงจันทร์หรือดาวอังคารเข้าด้วยกัน และสร้างวัสดุคล้ายคอนกรีตที่นักวิจัยกล่าวว่ามีความแข็งแรงกว่าคอนกรีตทั่วไปถึง 300%
ทั้งนี้ Dr. Roberts กล่าวว่า ในอดีตเลือดสัตว์นั้นถูกใช้เป็นสารยึดเกาะสำหรับโบกปูน ดังนั้น เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นที่ความท้าทายที่สำคัญของยุคอวกาศอาจพบวิธีแก้ปัญหาโดยอาศัยแรงบันดาลใจจากเทคโนโลยีในยุคกลาง อย่างไรก็ตาม เวลาต่อมา นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบกลไกการยึดเหนี่ยวและพบว่า โปรตีนในเลือดถูกทำลายไปบางส่วน หรือ " แข็งตัว " เพื่อสร้างโครงสร้างที่ขยายออกไปพร้อมกับปฏิสัมพันธ์ที่เรียกว่า " beta sheets " ที่ยึดวัสดุไว้แน่น
ซึ่ง Dr. Roberts อธิบายว่า แนวคิดนี้คือการทำให้เลือดแข็งตัวอย่างแท้จริง
ในขณะที่ปีที่แล้ว นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีและการออกแบบแห่งสิงคโปร์ (Singapore University of Technology and Design) เสนอให้ใช้สารที่พบในเกล็ดปลาและเชื้อราที่เรียกว่า " chitin " เพื่อสร้างที่อยู่อาศัยบนดาวอังคาร โดย " chitin " เป็นหนึ่งในพอลิเมอร์อินทรีย์ที่แพร่หลายมากที่สุดในโลก และเมื่อผสมกับดินบนดาวอังคาร ก็สามารถสร้างวัสดุที่แข็งแรงเพียงพอสำหรับสร้างเครื่องมือและที่พักพิง
โพลีเมอร์อินทรีย์สามารถหาได้จากดาวอังคารจากการแปลงขยะอินทรีย์โดยแมลงหรือเชื้อรา ซึ่งสามารถปลูกได้ในฟาร์ม โดยในการทดสอบเบื้องต้นของวัสดุ ผู้เชี่ยวชาญได้สร้างกุญแจปากตาย และแบบจำลองขนาดเล็กที่มีความยืดหยุ่นของที่อยู่อาศัยบนดาวอังคารโลก นอกจากนั้น Chitin จะสามารถช่วย NASA และบริษัทเอกชน เช่น SpaceX ของ Elon Musk ในแผนสร้างอาณานิคมของมนุษย์บนดาวอังคารในอีก 20 ปีข้างหน้า
นักวิทยาศาสตร์ผสม Chitin ซึ่งเป็นโพลิเมอร์อินทรีย์ที่พบในสัตว์ขาปล้องเช่นเดียวกับเกล็ดปลากับแร่ธาตุที่เลียนแบบคุณสมบัติของดินบนดาวอังคารเพื่อสร้างวัสดุใหม่ที่ใช้งานได้สำหรับเครื่องมือสร้างและที่พักพิงบนดาวอังคาร
อิฐที่ผลิตโดยใช้ไมซีเลียมจากเชื้อรา และเศษไม้ ส่วนหนึ่งของโครงการสถาปัตยกรรม myco-architecture ของ Rothschild
วัสดุที่คล้ายกันสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างที่อยู่อาศัยบนดวงจันทร์หรือดาวอังคารได้ ซึ่งแข็งแกร่งกว่าคอนกรีตเสริมเหล็กในบางวิธี
ที่สามารถเติบโตและซ่อมแซมตัวเองได้ (ได้รับเลือกให้รับรางวัล NIAC Phase I ในปี 2018)
