ساخت مادهای زنده از مخمر؛ کلید ساختوساز در مریخ
نکات خواندني
بزرگنمايي:
سیاست و بازاریابی - ایرنا / دانشمندان مادهای بر پایه مخمر ساختهاند که به فضانوردان کمک میکند با استفاده از سنگها و خاک خود مریخ، سازههایی را با چاپ سهبعدی بسازند.
پژوهشگران یک ماده ساختمانی زنده ساختهاند که میتواند به کاوشگران آینده مریخ کمک کند تا با ترکیب سنگهای محلی مریخ، ژلاتین و نوعی مخمر دستکاریشده، سرپناه بسازند. این مطالعه در مجله کِم سِرکیولاریتی/ Chem Circularity منتشر شده است.
ساختوساز در مریخ کار بسیار دشواری است. دمای مریخ بسیار پایین، جَو آن بسیار نازک و تابش خورشید در آن شدید است. اگر بخواهیم مصالح ساختمانی معمولی را از زمین به آنجا ببریم، به موشکهای غولپیکر و سالها آمادهسازی نیاز خواهیم داشت. این کار میتواند نیاز به انتقال مصالح از زمین به این سیاره را بهشدت کاهش دهد.
راهکار جدید؛ ترکیب سنگ مریخ با مخمر
دانشمندان دانشگاه علم و فناوری هنگکنگ راه متفاوتی را امتحان کردند: آنها منابع خودِ مریخ را با مواد تجدیدپذیر، ترکیب کردند. ماده آنها از ماسه شبیهبهسنگ مریخ، ژلاتین و سلولهای مخمر دستکاریشده ساخته شده است. این مخمرها مانند چسب عمل میکنند و مواد را به هم میچسبانند.
از میوه خشک تا مصالح ساختمانی
فکر اولیه این کار از میوههای خشکانجمادی گرفته شده است؛ این میوهها با سرمای شدید، آبشان گرفته میشود و سفت و سبک میشوند.
جیشن کیو(Jishen Qiu)، مهندس عمران و نویسنده ارشد این مطالعه، میگوید: الهام من از میوههای خشکانجمادی بود که سفت میشوند. دمای بسیار پایین و فشار کم مریخ هم شرایطی مشابه خشکانجمادی ایجاد میکند. بنابراین از خودم پرسیدم آیا میتوانیم از این شرایط استفاده کنیم و ماده بسازیم؟
پژوهشگران مخمری ساختند که با پروتئینهای بسیار چسبنده پوشانده شده بود. این پروتئینها از طبیعت الهام گرفتهاند؛ مثل پروتئینهایی که صدفها برای چسبیدن به سنگ استفاده میکنند. ژلاتین هم مثل یک داربست عمل میکند تا سلولها بتوانند رشد کنند و همزمان مواد معدنی را به هم بچسبانند.
ماده بهدستآمده را میتوان از نازل یک چاپگر سهبعدی عبور داد و سازه را لایهبهلایه ساخت. بعد از چاپ، شرایط شبیهسازیشده مریخ باعث میشود آب داخل ماده یخ بزند و مستقیم به بخار تبدیل شود. نتیجه، یک ساختار سبک و سوراخسوراخ شبیه به اسفنج است.
آزمایش روشی جدید برای ساختن در مریخ
گروه پژوهشی این ماده را در محیطهایی آزمایش کرد که شرایط مریخ را شبیهسازی میکردند. اشیای چاپشده فعلاً کوچک هستند و حدود ۴۵ میلیمتر ارتفاع و ۳۰ میلیمتر عرض دارند؛ اما پژوهشگران دریافتند که این ماده بهاندازه بتن معمولی محکم است.
سازههای چاپشده تحمل فشاری بین ۱۰ تا ۱۲ مگاپاسکال داشتند؛ یعنی با وجود سبکبودن، میتوانند وزن بالایی را تحمل کنند. کیو میگوید: این ماده به اندازهای قوی هست که حتی در زمین، با گرانشی سه برابر مریخ، بتواند یک ساختمان یک یا دو طبقه را نگه دارد؛ بنابراین احتمالاً میتوان با آن بهراحتی یک ساختمان چندطبقه در مریخ ساخت.
این مطالعه، این فناوری را جایگزینی برای روشهای متداول معرفی میکند که به ذوب یا فرآوری مواد فضایی نیاز دارند. آن روشها به انرژی زیادی نیاز دارند، اما تولید زیستی (استفاده از موجودات زنده مثل مخمر، باکتری یا قارچ برای ساخت مواد) میتواند با دمای پایینتر کار کند.
مخمر، کلید ساختوساز در فضا
خانههای آینده مریخ به روشهایی نیاز دارند که بتوانند مواد را همانجا تولید کنند و نیاز به انتقال مصالح از زمین را کاهش میدهند. روش مبتنیبر مخمر همین کار را میکند؛ چون مادهای میسازد که میتوان آن را تعمیر کرد، دوباره به کار گرفت و از نو ساخت.
مخمر دستکاریشده این مطالعه را میتوان در محیطهای کنترلشده پرورش داد و برای ساختوسازهای جدید دوباره استفاده کرد. کیو میگوید: تا زمانی که حتی یک سلول مخمر زنده باقی بماند، میتوان آن را دوباره پرورش داد و تکثیر کرد.
با این حال، هنوز پرسشهای اساسی زیادی باقی مانده است. این ماده فقط در شرایط شبیهسازیشده روی زمین آزمایش شده و دانشمندان هنوز نمیدانند که آیا مخمر دستکاریشده میتواند در برابر همه سختیهای محیط مریخ دوام بیاورد یا نه. این ماده همچنین تا حدی به موادی مثل ژلاتین نیاز دارد که باید از زمین به مریخ منتقل شوند.
لینک کوتاه:
https://www.siasatvabazaryabi.ir/Fa/News/799531/