EO

Bouwen met astronautenbloed en kosmisch stof

15 september 2021 om 10:17 uur

Maan- en Marsbio-composieten. Foto: Aled Roberts, Research Fellow Future Biomanufacturing Research Hub Manchester Institute of Biotechnology

In Nederland is het nogal moeilijk om een huis te vinden als starter, maar op Mars wordt het straks een eitje. Je kan namelijk beton maken van bloed, zweet, tranen en buitenaards stof.


Het transporteren van een enkele steen naar Mars kan meer dan een miljoen Britse ponden kosten, waardoor de toekomstige bouw van een kolonie op Mars onbetaalbaar lijkt. Wetenschappers van de Universiteit van Manchester hebben nu een manier ontwikkeld om dit probleem mogelijk te verhelpen, door een betonachtig materiaal te maken dat is gemaakt van buitenaards stof, samen met het bloed, zweet en tranen van astronauten.

 

Volgens hun studie, gepubliceerd in Materials Today Bio, kan een eiwit uit menselijk bloed, gecombineerd met een verbinding uit urine, zweet of tranen, gesimuleerde maan- of Marsgrond aan elkaar lijmen om een ​​materiaal te produceren dat sterker is dan gewoon beton, perfect geschikt voor bouwwerkzaamheden in buitenaardse omgevingen.

 

De kosten van het transporteren van een enkele steen naar Mars worden geschat op ongeveer 2 miljoen dollar, wat betekent dat toekomstige kolonisten van Mars hun bouwmaterialen niet kunnen meenemen, maar middelen zullen moeten gebruiken die ze ter plaatse kunnen verkrijgen voor constructie en onderdak. Dit staat bekend als in-situ gebruik van hulpbronnen (of ISRU) en richt zich meestal op het gebruik van losse rots en Marsgrond (bekend als regoliet) en schaarse waterafzettingen. Er is echter één hulpbron die veelal over het hoofd wordt gezien en die per definitie ook beschikbaar zal zijn op elke bemande missie naar de Rode Planeet: de bemanning zelf.


In het artikel toonden wetenschappers aan dat een gewoon eiwit uit bloedplasma - menselijk serumalbumine - zou kunnen werken als een bindmiddel voor gesimuleerd maan- of Marsstof om een ​​betonachtig materiaal te produceren. Het resulterende nieuwe materiaal, AstroCrete genaamd, had een druksterkte van wel 25 MPa (Megapascal), ongeveer hetzelfde als de 20-32 MPa die in gewoon beton wordt gezien.

 

De wetenschappers ontdekten echter dat het opnemen van ureum - een biologisch afvalproduct dat het lichaam produceert en uitscheidt via urine, zweet en tranen - de druksterkte met meer dan 300% zou kunnen verhogen, waarbij het best presterende materiaal een druksterkte heeft van bijna 40 MPa, aanzienlijk sterker dan gewoon beton.

 

Aled Roberts, die aan het project werkte, zei dat de nieuwe techniek aanzienlijke voordelen biedt ten opzichte van vele andere voorgestelde constructietechnieken op de maan en Mars. "Wetenschappers hebben geprobeerd levensvatbare technologieën te ontwikkelen om betonachtige materialen op het oppervlak van Mars te produceren, maar we hebben nooit bedacht dat het antwoord misschien al die tijd in ons zit."

 

De wetenschappers hebben berekend dat meer dan 500 kg zeer sterk AstroCrete zou kunnen worden geproduceerd in de loop van een tweejarige missie op het oppervlak van Mars door een bemanning van zes astronauten. Als het wordt gebruikt als mortel voor zandzakken of door hitte versmolten regolietstenen, kan elk bemanningslid genoeg AstroCrete produceren om het leefgebied uit te breiden om een extra bemanningslid te ondersteunen, waardoor de beschikbare behuizing bij elke volgende missie wordt verdubbeld.

 

Dierlijk bloed werd van oudsher gebruikt als bindmiddel voor mortel. "Het is opwindend dat een grote uitdaging van het ruimtetijdperk zijn oplossing heeft gevonden op basis van inspiratie uit middeleeuwse technologie", zegt Roberts.

 

De wetenschappers onderzochten het onderliggende bindingsmechanisme en ontdekten dat de bloedeiwitten denatureren, of "stremmen", om een uitgebreide structuur te vormen met interacties die bekend staan als "bètavellen" die het materiaal stevig bij elkaar houden.

 

Roberts: "Het concept is letterlijk bloedstollend."

 

Gerelateerd nieuws

Slim detectieplatform onderscheidt 30 verschillende materialen

Slimme lasercutter selecteert zelf de beste materialen (video)

Aan MIT's Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) is een slim materiaaldetectieplatform voor lasersnijders ontwikkeld. In tegenstelling tot conventionele, op camera's gebaseerde systemen…

Een schaalbare methode voor de integratie van 2D-materialen in grote oppervlakken

Een schaalbare methode voor de integratie van 2D-materialen in grote oppervlakken

Tweedimensionale (2D) materialen hebben een enorm potentieel om apparaten te voorzien van veel kleinere afmetingen en uitgebreide functionaliteiten met betrekking tot wat kan worden bereikt met de huidige…

Studenten uit Delft winnen James Dyson Award 2020 met audiosysteem dat glas gebruikt om muziek te streamen

Audiosysteem dat glas gebruikt om muziek te streamen (video) (James Dyson Award)

Ammos is een audiosysteem voor thuis dat kristalhelder geluid produceert met een glasplaat en daardoor in het geheel recyclebaar is. De zes studenten van TU Delft pakken hiermee de duurzaamheidskwesties in…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Volledig metalen transponderschakelaar CTA

Met een volledig metalen behuizing is deze CTA een nóg sterkere variant dan de kunststof versie.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 september 2021

Online dag over simulaties voor milieutechniek

Comsol houdt een online event over de toepassing van simulaties binnen de milieutechniek.

23 september 2021, Brainport Industries Campus, Eindhoven

[RE]CONNECT EVENT

Een conferentie over test- en meettechnologieën voor ingenieurs, wetenschappers en managers.

28 september 2021

Electronics & Applications

E&A gaat over de totale elektronicaketen van print tot product.

Meer agendapunten »