Los científicos pueden haber encontrado un material para construir en Marte

Aficionados al espacio que sueño de algún día colonizar Marte debe lidiar con la cruda realidad de los limitados recursos naturales del planeta, particularmente cuando se trata de materiales de construcción. Un equipo de científicos de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur descubrió que, utilizando química simple, el polímero orgánico quitina—Contenido en los exoesqueletos de insectos y crustáceos— se puede transformar fácilmente en un material de construcción viable para herramientas y hábitats básicos. Esto requeriría una energía mínima y no necesitaría transportar equipos especializados. Los científicos describieron sus experimentos en un artículo reciente publicado en la revista Más uno.

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“La tecnología se desarrolló originalmente para crear ecosistemas circulares en entornos urbanos”, dijo el coautor Javier Fernandez. “Pero debido a su eficiencia, también es el método más eficiente y escalable para producir materiales en un ecosistema artificial cerrado en el entorno extremadamente escaso de un planeta o satélite sin vida”.

Como nosotros previamente reportado, La NASA ha anunciado un plan ambicioso para devolver a los astronautas estadounidenses a la luna y establecer una base permanente allí, con miras a colocar eventualmente astronautas en Marte. La ciencia de los materiales será crucial para el éxito del Programa Artemis Moon, particularmente cuando se trata de los materiales necesarios para construir una base lunar (o marciana) viable. El hormigón, por ejemplo, requiere una cantidad sustancial de agua añadida para poder utilizarse in situ, y hay una escasez pronunciada de agua tanto en la Luna como en Marte. Y los costos de transporte serían prohibitivamente altos. La NASA estima que cuesta alrededor $ 10,000 para transportar solo 1 libra de material a la órbita.

Así que se ha prestado mucha atención a la posibilidad de utilizar materiales existentes en la propia luna para construir una base lunar. Las propuestas anteriores han pedido Impresión 3D con cemento Sorel, que requiere cantidades significativas de productos químicos y agua (consumibles), y material rocoso eso requeriría tanto agua como ácido fosfórico como aglutinante líquido. Y en marzo, un papel por un equipo internacional de científicos sugirió que los astronautas que establecen una base en la luna podrían usar la urea en su orina como plastificante para crear un material de construcción similar al concreto a partir del suelo lunar.

Como en la Luna, cualquier plan para establecer una base habitable en Marte debe emplear tecnologías de fabricación que hagan uso del regolito del Planeta Rojo. Pero los autores del artículo actual señalan que la mayoría de las estrategias de fabricación terrestre que podrían ajustarse a los requisitos generalmente requieren equipos especializados y una gran cantidad de energía. Sin embargo, “la naturaleza presenta estrategias de vida exitosas para adaptarse a entornos hostiles”, escribieron los autores. “En los organismos biológicos, las estructuras rígidas se forman integrando un relleno inorgánico procedente del medio ambiente a un bajo costo energético (por ejemplo, carbonato de calcio) y se incorporan a una matriz orgánica (por ejemplo, quitina) producida a un costo metabólico relativamente alto”.

Fernández y sus colegas sostienen que es probable que la quitina forme parte de cualquier ecosistema artificial planificado, porque es muy abundante en la naturaleza. Es el componente principal de las escamas de pescado y las paredes celulares de los hongos, por ejemplo, así como de los exoesqueletos de crustáceos e insectos. De hecho, los insectos ya han sido considerados como una fuente clave de proteínas para una posible base marciana. Y dado que el componente quitina de los insectos tiene un valor nutricional limitado para los humanos, extraerlo para fabricar materiales de construcción “no obstaculiza ni compite con el suministro de alimentos”, escribieron los autores. “Más bien, es un subproducto”.

Para sus experimentos, los investigadores se basaron en una química bastante simple. Tomaron quitosano derivado de camarones, lo disolvieron en ácido acético, un subproducto común de la fermentación tanto aeróbica como anaeróbica, y lo combinaron con un mineral equivalente al suelo marciano para crear su material de construcción quitinoso. Probaron sus propiedades creando varios objetos con él, sobre todo una llave funcional, que probaron apretando un perno hexagonal. Si bien reconoció que es poco probable que esto reemplace las herramientas metálicas para ciertas aplicaciones espaciales críticas, demostró ser lo suficientemente resistente como para sostener un par suficiente para pequeñas tareas diarias.

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