Песок, желатин и дрожжи для строительства на Марсе

01.10.2026

Строительство постоянных сооружений на Марсе потребует не только доставки людей и оборудования, но и поиска способов использовать местные ресурсы. Перевозить с Земли большое количество строительных материалов крайне дорого, поэтому специалисты рассматривают технологии, позволяющие изготавливать конструкции непосредственно на Красной планете. Исследователи из Гонконгского университета науки и технологий и Гонконгского политехнического университета предложили для этого необычную смесь, в которой обычный песок сочетается с желатином и генетически модифицированными дрожжами.

Традиционные проекты строительства из марсианского грунта обычно предусматривают его нагрев до температуры более 1000 градусов Цельсия. При таком подходе измельченную породу можно спекать и превращать в прочные строительные блоки, однако для работы высокотемпературной печи потребуется огромное количество энергии. На первых этапах освоения Марса обеспечить такие затраты будет особенно сложно. Поэтому гонконгские инженеры решили отказаться от энергоемкого обжига и использовать для затвердевания материала совершенно другой физический процесс.

Основой разработанной смеси служит песок, а связующим компонентом выступают желатин и клетки пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Ученые изменили геном микроорганизмов таким образом, чтобы они производили липкие белки, напоминающие вещества, благодаря которым мидии способны прикрепляться к влажным камням. По замыслу разработчиков, эти белки должны усиливать сцепление компонентов и повышать механическую прочность будущего строительного материала.

После печати смесь выходит из сопла при температуре 37 градусов Цельсия, а затем помещается в специальную камеру с условиями, имитирующими марсианскую среду. При температуре минус 30 градусов Цельсия и давлении 0,01 атмосферы содержащаяся в материале вода замерзает, а затем сразу переходит из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу. Этот процесс сублимации формирует внутри материала ячеистую структуру с микроскопическими полостями размером около 5 микрометров. Благодаря ей конструкция становится легче, но при этом сохраняет необходимую прочность.

По словам инженера-строителя из Гонконгского университета науки и технологий Джишена Цю, идея возникла благодаря наблюдению за сублимированными фруктами, которые после удаления влаги становятся значительно тверже. В испытаниях предложенный биоматериал действительно продемонстрировал заметное преимущество перед составами без биологических компонентов. Добавление генетически модифицированных дрожжей позволило увеличить прочность на сжатие на 170 процентов. Средняя прочность материала на сжатие достигла 12 мегапаскалей, что сопоставимо с низкомарочным бетоном, а прочность на изгиб составила 6 мегапаскалей.

Еще одним существенным достоинством технологии специалисты считают крайне низкое энергопотребление. На производство одного кубического метра материала требуется от 0,02 до 0,12 гигаджоуля энергии, что в десятки раз меньше затрат, необходимых для высокотемпературного спекания марсианского грунта. По расчетам исследователей, солнечной батарее, которой понадобилось бы несколько дней для обжига аналогичного количества породы, для изготовления нового материала потребуется менее одного часа.

Эксперименты показали и возможность многократного использования строительного сырья. Испытательные блоки удалось переработать четыре раза: их измельчали, затем нагревали для растворения желатина и снова замораживали. Даже после четвертого цикла средняя прочность материала сохранялась на уровне 11,8 мегапаскалей, причем находившиеся внутри дрожжи продолжали оставаться живыми. Исследователи отмечают, что теоретически для дальнейшего размножения микроорганизмов может оказаться достаточно даже одной сохранившей жизнеспособность клетки.

<< Назад: Деревянная клавиатура Keychron K8 HE 02.10.2026

>> Вперед: Плавучая энергетика вместо сельхозземель 01.10.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Новый рекорд скорости для электрокаров 07.07.2013 Новый мировой рекорд скорости среди электромобилей поставила компания Drayson Racing Technologies. Ее творение под именем Lola B12 69/EV развило скорость свыше 200 миль в час - это около 328 км/час. Отметим, предыдущий рекорд был установлен в 1974 году и составил 175 миль в час (281 км/ч). Одним из ключей к успеху стало уменьшение веса электромобиля. Разработчики использовали легкий комплект батарей мощностью 850 лошадиных сил. Рама аппарата выполнена из углеродных волокон. За рулем электромобиля во время установления рекорда находился исполнительный директор компании Drayson Racing Technologies Лорд Дрэйсон (Lord Drayson).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026