在火星上3D打印有生命力的房屋——你最爱的冰沙原料如何给了一位科学家一个绝妙想法
酵母和明胶可用于制造一种类似混凝土的粘性建筑材料，用于在火星上建造人类栖息地。
甜菜根、苹果和混合浆果奶昔。图片来源：西蒙麦吉尔盖蒂图片社
冷冻水果如何帮助我们在火星上建造人类栖息地？
也许并非直接相关，但冷冻水果给一位面临如何3D打印房屋问题的土木工程师兼研究人员带来了灵光一闪的时刻，这些房屋将使人类有朝一日能够在火星上生活。
该研究背后的科学家表示，终极建筑材料是一种由明胶和酵母制成的混合物，它最终可能会和混凝土一样坚固，适合在火星上建造人类住所。
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要打造一个地外栖息地，可以将水添加到一个基础结构中，让真菌在其框架周围生长。图片来源：Redhouse
在火星上建造
说到建造人类栖息地，火星可能是你能想到的最糟糕的地方之一。
天气冷得刺骨，表面受到宇宙辐射的冲击，周围基本上是真空状态。
最大的问题之一是如何将建筑材料从地球运到火星，这既困难又极其昂贵。
美国国家航空航天局（NASA）火星勘测轨道飞行器上搭载的高分辨率成像科学实验（HiRISE）相机拍摄到火星上被明亮冰层填满的侵蚀河道。 图片来源：美国国家航空航天局喷气推进实验室亚利桑那大学
冷冻果汁突破性进展
香港科技大学的土木工程师、该研究的资深作者邱集深表示：我的灵感来自于会变得更硬的冻干水果。
火星的低温和低压创造出了类似于冷冻干燥的条件。
我问自己，我们能否利用这一点来制造一些材料。
该团队想出了一种配方，他们称，这种配方有朝一日可能会用于在火星上3D打印房屋。
明胶和酵母与火星岩石混合后，经过干燥硬化，能制成一种强度与低等级混凝土相当的建筑材料。
此外，该团队表示，这种活的建筑材料可以被分解、回收并再次加工用于新的建筑。
科学家表示，活体建筑材料可以在模拟的30°C火星条件下进行3D打印。右图为该材料多孔结构的微观视图。图片来源：刘宁
调配出火星混合物
制作建筑材料时，团队需要一种由沙子和胶水混合而成的材料，其中胶水由明胶和一种特殊酵母制成。
他们对涂有粘性蛋白质的酵母进行了基因工程改造，这些粘性蛋白质中就包括贻贝用来附着在岩石上的那种蛋白质。
明胶将其他成分黏合在一起，并为酵母的生长提供空间。沙子则提供重量和结构支撑。
但它在火星上能行吗？该团队在模拟火星的条件下对这种材料进行了测试。
他们说，一旦涂抹上这种混合物，极低的温度和低压会对其进行冻干处理。最终的产物看起来就像一种轻盈、多孔的泡沫。
目前，该团队制造的结构是酒cork大小的圆顶，但他们表示这种材料的强度与低等级混凝土相当。
邱说：所以实际上，这个东西足以支撑在地球上建造一座一到两层的建筑，而地球引力是火星引力的三倍。
所以，你或许可以用这种材料轻松地在火星上建造一座多层建筑。
版权：马克史蒂文森Stocktrek图片社
在火星上进行可持续建设？
该团队表示，与其他提议的建筑解决方案（如将火星岩石熔制成砖块和横梁）相比，这种基于生物的材料能节省能源。
此外，科学家表示，火星定居者可以从拆除的建筑结构中回收酵母，并在生物反应器中使其重新生长。
邱说：只要还有一个酵母菌存活，你就可以让它们再次繁殖。
然而，这种材料仅在地球上进行过测试。目前尚不清楚这些酵母是否能在真实的火星条件下存活。
尽管这些建筑方法相对可持续，但所用材料仍依赖于需要从火星运输而来的地球原料。
邱说：我总是问自己：有没有什么物理定律或基本机制阻止我们这样做？
目前我看不到任何（相关情况）。我们有信心扩大其规模。
如果未来火星工程所用的材料不像地球工程那样多样化，那才令人惊讶——而生物学无疑将发挥重要作用。
你对这个在火星上建造房屋的想法有什么看法？请通过发送电子邮件至contactusskyatnightmagazine告知我们。
BY: Iain Todd
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选文：天文志愿文章组-
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排版：天文志愿文章组-零度星系
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自： https://www.skyatnightmagazine.com/space-science/news/3d-printing-houses-on-mars-yeast
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