اخبار داخلی دانش و فناوری خانه‌سازی در فضا با چیپس سیب‌زمینی

شنبه 27 اسفند 1401

خانه‌سازی در فضا با چیپس سیب‌زمینی

گروهی از محققان از نشاسته‌ی سیب‌زمینی و مقداری نمک کلرید منیزیم برای ساخت نوعی آجر استفاده‌ کرده‌اند که می‌توان از آن برای ساخت خانه در فضا بهره گرفت.

نوع متفاوتی از مسابقه فضایی در حال وقوع است، مسابقه‌ای که در آن مهندسان تلاش می‌کنند به بهترین روش برای ساخت‌وساز بر روی سایر اجرام آسمانی دست یابند.
از جمله مواردی که برای ساخت و ساز روی ماه در نظر بوده‌اند استفاده از غبار ماه و موادی است که می‌توانند الکتریسیته تولید کنند. این در حالی است که برای ساخت و ساز روی مریخ، دانشمندان آجرهای بدون نیاز به پخت و آجرهای چاپ سه بعدی شده با استفاده از مواد معدنی سیاره‌ای را تحت بررسی قرار داده‌اند.
اکنون، تیمی که پیش از این استروکریت(AstroCrete) را از خون، ادرار و خاک مریخ ساخته بود، دست به ساخت استارکریت(StarCrete) زده است که کمی خوش طعم‌تر است و از گرد و غبار فرازمینی، نشاسته سیب‌زمینی و مقداری نمک ساخته می‌شود. این تیم می‌گوید که استارکریت به اندازه کافی قوی است که بتوان با آن خانه‌ ساخت.
هنگام آزمایش، استارکریت دارای مقاومت فشاری ۷۲ مگاپاسکال(MPa) بود که بیش از دو برابر سختی بتن معمولی(۳۲ مگاپاسکال) است. وقتی استارکریت از گرد و غبار ماه ساخته شد، سختی آن به بیش از ۹۱ مگاپاسکال رسید. سختی استروکریت که مصالح قبلی این تیم بود حدود ۴۰ مگاپاسکال بود اما عیب آن این بود که برای تولید این مصالح ساختمانی نیاز به منبع خون مداوم وجود داشت.
آلد رابرتز(Aled Roberts)، محقق ارشد این پروژه می‌گوید: از آنجایی که ما نشاسته را به عنوان غذا برای فضانوردان تولید خواهیم کرد، منطقی است که به آن به عنوان یک عامل اتصال دهنده‌ی مواد به جای خون انسان نگاه کنیم.
علاوه بر این فناوری‌های ساختمانی کنونی هنوز به سال‌ها توسعه و به انرژی قابل‌توجه و تجهیزات سنگین اضافی نیاز دارند که همگی هزینه و پیچیدگی ماموریت را می‌افزایند. استارکریت به هیچ یک از این موارد نیاز ندارد و بنابراین ماموریت را ساده می‌کند و آن را ارزان‌تر و امکان پذیرتر می‌کند.
او افزود: و به هر حال، فضانوردان احتمالا نمی‌خواهند در خانه‌های ساخته شده از خون و ادرار زندگی کنند.
یکی از چالش‌های متعدد ساخت و ساز در فضا این است که نیاز به مصالح ساختمانی مقرون به صرفه تولید شده در محل نیاز است. حمل آجر و ملات سنتی به سایر سیارات بسیار گران است.
محققان دریافتند که یک کیسه ۲۵ کیلوگرمی چیپس سیب‌زمینی، نشاسته‌ی کافی برای تولید نزدیک به نیم تن استارکریت یا ۲۱۳ آجر را دارد. برای درک بهتر میزان مصالح مورد نیاز باید گفت که یک خانه سه خوابه حدود ۷۵۰۰ آجر دارد.
این تیم از خاک شبیه‌سازی شده‌ی مریخ که با نشاسته مخلوط شده بود استفاده کردند و دریافتند که افزودن نمک کلرید منیزیم، استحکام آجرهای آنها را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد. این نمک را می‌توان از سطح مریخ یا حتی از اشک‌های فضانوردان به دست آورد.
محققان که به تازگی شرکت فناوری مواد ساختمانی پایدار با نام «DeakinBio» را راه‌اندازی کرده‌اند، اکنون امیدوارند که بلوک‌های ساختمانی بیوکامپوزیت خود را از آزمایشگاه خارج کنند و حلالی قوی برای چسب نشاسته‌ی حساس به رطوبت بیابند تا استارکریت را دوست‌دار محیط زیست کنند.
با توجه به اینکه حدود هشت درصد از انتشار کربن دی‌اکسید جهان ناشی از تولید سیمان و بتن است، یک جایگزین قوی و سبز ممکن است گزینه‌ای خوشایند برای سیاره‌ی ما نیز باشد. این مطالعه در مجله «Open Engineering» منتشر شده است.