曼徹斯特科學(xué)家創(chuàng)造了一種名為StarCrete的新材料，它由外星塵埃，馬鈴薯淀粉和一小撮鹽制成，可用于在火星上建造房屋。

目前，在太空建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用昂貴且難以實(shí)現(xiàn)。未來的太空建設(shè)將需要依靠宇航員容易獲得的簡(jiǎn)單材料，StarCrete提供了一種可能的解決方案。發(fā)明背后的科學(xué)家使用模擬的火星土壤與馬鈴薯淀粉和一小撮鹽混合，創(chuàng)造出強(qiáng)度是普通混凝土兩倍的材料，非常適合在外星環(huán)境中進(jìn)行建筑工作。

在《開放工程》雜志上發(fā)表的一篇文章中，研究小組證明，普通馬鈴薯淀粉在與模擬火星塵埃混合時(shí)可以作為粘合劑，產(chǎn)生類似混凝土的材料。測(cè)試時(shí)，StarCrete的抗壓強(qiáng)度為72兆帕（MPa），是普通混凝土中32 MPa的兩倍多。由月球塵埃制成的星凝巖甚至更強(qiáng)，超過91 MPa。

這項(xiàng)工作改進(jìn)了同一團(tuán)隊(duì)以前的工作，他們使用宇航員的血液和尿液作為粘合劑。雖然所得材料的抗壓強(qiáng)度約為40 MPa，優(yōu)于普通混凝土，但該工藝的缺點(diǎn)是需要定期血液。當(dāng)在像太空這樣惡劣的環(huán)境中操作時(shí)，這種選擇被認(rèn)為不如使用馬鈴薯淀粉可行。

“由于我們將生產(chǎn)淀粉作為宇航員的食物，因此將其視為粘合劑而不是人類血液是有道理的。此外，目前的建筑技術(shù)仍然需要多年的發(fā)展，需要大量的能源和額外的重型加工設(shè)備，這都增加了任務(wù)的成本和復(fù)雜性。StarCrete不需要這些，因此它簡(jiǎn)化了任務(wù)，使其更便宜，更可行。

“無論如何，宇航員可能不想住在由結(jié)痂和尿液制成的房子里，”未來生物制造研究中心研究員，該項(xiàng)目的首席研究員Aled Roberts博士說。

該團(tuán)隊(duì)計(jì)算出，一袋（25公斤）脫水土豆（薯片）含有足夠的淀粉來生產(chǎn)近半噸的StarCrete，這相當(dāng)于超過213塊磚的材料。相比之下，一棟三居室的房子大約需要 7，500 塊磚來建造。此外，他們發(fā)現(xiàn)一種常見的鹽，氯化鎂，可以從火星表面或宇航員的眼淚中獲得，顯著提高了StarCrete的強(qiáng)度。

該項(xiàng)目的下一階段是將StarCrete從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化為應(yīng)用程序。羅伯茨博士和他的團(tuán)隊(duì)最近成立了一家初創(chuàng)公司迪肯生物（DeakinBio），該公司正在探索改進(jìn)StarCrete的方法，以便它也可以在地面環(huán)境中使用。

如果在地球上使用，StarCrete可以提供傳統(tǒng)混凝土的更環(huán)保的替代品。水泥和混凝土約占全球一氧化碳的8%2排放物作為制造過程需要非常高的燃燒溫度和能量。另一方面，StarCrete可以在普通烤箱或微波爐中以正常的“家庭烘焙”溫度制作，從而降低生產(chǎn)能源成本。

更多信息：Aled D. Roberts 等人，StarCrete：用于外世界建筑的淀粉基生物復(fù)合材料，開放工程 （2023）。DOI： 10.1515/eng-2022-0390