Tak wyglądają cegły naprawione przez bakterie. Zmienią budownictwo kosmiczne
Zespół badaczy z Indyjskiego Instytutu Nauki (IISc) opracował innowacyjną metodę naprawy cegieł, która może być kluczem do budowy trwałych struktur na Księżycu. Dzięki zastosowaniu bakterii wytwarzających węglan wapnia, możliwe jest wypełnianie pęknięć w cegłach, które mogłyby zostać uszkodzone w trudnych warunkach księżycowej powierzchni.
Kilka lat temu zespół z Wydziału Inżynierii Mechanicznej IISc opracował technikę wykorzystującą bakterie glebowe Sporosarcina pasteurii do wytwarzania cegieł z symulantów księżycowego i marsjańskiego gruntu. Bakterie te przekształcają mocznik i wapń w kryształy węglanu wapnia, które wraz z dodatkiem gumy guar "sklejają" cząstki gleby w materiał przypominający cegłę.
Zespół badał również możliwość spiekania, czyli podgrzewania sprasowanej mieszanki symulantu regolitu i alkoholu poliwinylowego do bardzo wysokich temperatur, aby uzyskać znacznie trwalsze cegły: "To jedna z klasycznych metod produkcji cegieł. Tak uzyskane cegły mają bardzo wysoką wytrzymałość - wystarczającą nawet do budowy zwykłych domów" - wyjaśnia prof. Aloke Kumar, współautor badania.
Jak działa bakteryjna naprawa cegieł z regolitu?
Jest tylko jeden problem, na Księżycu panują naprawdę trudne warunki - ekstremalne temperatury, promieniowanie i uderzenia meteorytów, wszystkie stwarzają wyzwania w kwestii trwałości materiałów budowlanych i będą prowadzić do ich uszkodzeń. Naukowcy z Indii ponownie sięgnęli więc po bakterie, aby tym razem opracować system naprawy cegieł na Księżycu, który ma być kolejnym krokiem w stronę stworzenia samowystarczalnych trwałych habitatów na powierzchni naszego naturalnego satelity.
Tym razem Sporosarcina pasteurii wykorzystują składniki gruntu księżycowego do produkcji węglanu wapnia, który następnie wypełnia pęknięcia w cegłach. Jak się jednak okazuje, bakterie nie tylko naprawiają uszkodzenia, ale także produkują biopolimery, które łączą cząstki gleby z cegłą, przywracając jej wytrzymałość. Badania wykazały, że naprawiane z ich pomocą cegły nie tylko odzyskują swoją wytrzymałość, ale również wykazują odporność na ekstremalne temperatury, które mogą występować na powierzchni Księżyca, od -133°C do +121°C.
Przełom z Indii: bakterie w roli budowniczych
To odkrycie ma potencjał, by znacznie obniżyć koszty budowy na Księżycu, zmniejszając potrzebę transportowania materiałów z Ziemi, a do tego znacznie wydłużyć trwałość budowanych struktur, eliminując konieczność wymiany uszkodzonych materiałów. Nasz naturalny satelita to jednak nie wszystko, bo nowa metoda ma ogromny potencjał w różnych dziedzinach budownictwa kosmicznego.
Może być zastosowana nie tylko do odbudowy uszkodzonych struktur na Księżycu, ale także do tworzenia trwałych i odpornych na ekstremalne warunki domów i laboratoriów na Marsie. Dzięki zastosowaniu lokalnych zasobów i minimalizacji transportu z Ziemi, misje kosmiczne mogą stać się bardziej samodzielne i opłacalne z ekonomicznego punktu widzenia.
