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3D列印機持續噴出咖啡色泡沫狀的新建材,乾燥之後會變得跟混凝土一樣堅固,但它節能高效,不像傳統水泥需要大量水資源與高溫鍛燒,特別適合在火星的低壓低溫又缺水的條件下當成建材。 這項新技術是香港科技大學研究團隊,從水果凍乾獲得的靈感。 香港科技大學土木與環境工程系副教授仇霽申指出,「我們面臨的最大挑戰,是在接近真空和極寒的環境下製造這種材料,就像火星環境一樣,我們發現人們冷凍和乾燥水果時,環境實際上與火星環境非常相似,而且會使材料變得更硬,這是因為相變會帶走水果中的水分。 我們發現這一點很有啟發性,決定朝這個方向發展下去。
」利用凍乾原理,研究人員嘗試將實驗室製作的模擬火星土壤,加上他們用基因改造酵母與明膠製成的特殊黏合劑,就能在火星零下30℃的低溫環境中緊密結合,乾燥硬化之後的強度與混凝土相同。 香港科技大學土木與環境工程系副教授仇霽申說明,「基本上我們是在製作一種混凝土,用火星上就能找到的沙子製成,這種粘合劑裡含有明膠基質,它為酵母的生長提供了環境,而這些基改的酵母會產生粘合蛋白來提高粘合劑的性能,所以我們就得到這個很有趣的配方。 」除了環境嚴峻之外,人類在火星上建造東西的最大障礙,就是距離和運送設備的困難,而這項技術就地取材,大幅減少運送的負擔。
儘管還須解決能源供應等難題,研究團隊對這項低能耗的3D列印建材技術仍然充滿信心;研究內容已經刊登在最新一期的化學循環期刊.