暢游科學海洋菲嘴,共尋宇宙之妙饿自,大家好,我是南城~
如果我們?nèi)祟惔蛩阍谠虑蛏仙睿ㄊ聦嵣衔覀円苍谟媱澯羞@樣一天)龄坪,我們將必須要有一些居住生活的地方昭雌。像阿波羅任務這樣的的短時間工作可能在小型著陸器里就行了,但如果時間更長呢健田?我們將需要一些能更久居住的東西——建筑烛卧。
由于將建筑材料運到月球?qū)⑹鞘且粓霭嘿F的后勤噩夢,因此航天局正在研究可以在月球上找到的材料〖司郑現(xiàn)在他們意識到其中之一可以在……尿液中找到总放。
具體來說,就是宇航員尿液里的尿素可用于塑化在月球上建造建筑物的混凝土好爬,從而使其不那么脆性和柔性局雄,使建筑物更堅固。
“原本我們計劃將在月球上使用地質(zhì)聚合物水泥存炮,這個想法是要實現(xiàn)需要的東西有:風化層(月球表面的松散材料)和目前在一些月球上的地區(qū)以冰的形式存在的水哎榴,” 西班牙卡塔赫納理工大學的材料科學家 Ramón Pamies 說。
“但是僵蛛,通過這項研究,我們發(fā)現(xiàn)也可以使用一些廢物迎变,例如月球基地工作人員的尿液充尉。這種體液的兩個主要成分是水和尿素,尿素是一種允許氫鍵被破壞的材料衣形,能作為增塑劑來使用驼侠。”
其實地球上的科學家早就已經(jīng)在進行實驗谆吴,來確定哪些材料可以用來建造像樣的月球基地倒源。
要建造出理想的基地,有幾個需要考慮的問題:
1句狼、月球溫度變化很大笋熬,從白天的120攝氏度到晚上的零下130攝氏度(兩極甚至更低!)腻菇,因此建筑材料需要能夠承受顯著的熱量改變內(nèi)部絕緣胳螟。
2昔馋、沒有大氣層,月球表面會受到大量輻射糖耸。而且秘遏,在沒有大氣的情況下,沒有什么可以燃燒掉可能要落下的太空巖石嘉竟。每天估計會有44,000千克(97,000磅)的隕石撞擊地球邦危,所以月球上的建筑結構必須能承受許多潛在的轟炸。
由于尿素的特性是眾所周知的舍扰,并且可以在人類任何發(fā)現(xiàn)的地方倦蚪,因此研究小組決定嘗試使用模擬的月球石和尿素建造一些小型結構。他們使用3D打印機構造了混合物的圓柱體妥粟,以確定尿素作為增塑劑的性能如何审丘。
他們還使用了基于硬石膏的模擬劑以及基于聚羧酸鹽和萘的高效減水劑制成了鋼瓶,并使用了完全沒有任何增塑劑的控制鋼瓶勾给。通過使氣瓶經(jīng)過一系列強度測試滩报,并結合了八個凍融循環(huán)來代表類似月球的溫度波動,這些使團隊可以比較其結果播急。
包含尿素或萘基高效減水劑的混合物在3D打印材料上的性能非常好——它們“柔軟”到足以建立結構且成型后沒有任何明顯的變形(盡管萘樣品在模制過程中有少許開裂)脓钾,但能夠印刷后不久即可承受重載荷,而不會有過多變形桩警。
另一方面可训,聚羧酸鹽和對照混合物太硬而不能在鑄造后模制,并且即使在輕負載下仍保持其形狀捶枢,也產(chǎn)生了明顯的應力斷裂握截。
該小組還通過一系列的凍融循環(huán)測試了樣品的抗壓強度,發(fā)現(xiàn)尿素混合物表現(xiàn)出“抗壓強度連續(xù)輕微的增加”烂叔。
要知道一座建筑需要多少尿素還需要進行進一步的測試谨胞,但是目前已經(jīng)知道我們甚至有可能在尿液排出時使用它,而不必分離出尿素蒜鸡。
材料科學家Anna-LenaKj?niksen說: “我們正在評估尿液中尿素的提取方法胯努,因為它的其他成分也可能用于形成地質(zhì)聚合物混凝土,因此我們尚未研究如何從尿液中提取尿素逢防∫杜妫”
“尿液中的實際水可以與月球上獲得的水一起使用,或兩者結合使用忘朝』沂穑”
順便說一句,那里已經(jīng)有一整箱水,被阿波羅宇航員遺留下來氓侧。這肯定比那時Buzz Aldrin 在月球上撒尿留下的水更好脊另。
謝謝大家耐心看完,是不是想說點什么呢约巷,歡迎轉(zhuǎn)發(fā)評論哦偎痛!我們下期再見~