Los científicos desarrollan hormigón cósmico a partir del polvo espacial y la sangre de los astronautas

Transportar un solo ladrillo a Marte puede costar más de un millón de libras esterlinas, lo que hace que la futura construcción de una colonia marciana parezca prohibitivamente cara. Los científicos de la Universidad de Manchester ahora han desarrollado una forma de superar potencialmente este problema, creando un material similar al concreto hecho de polvo extraterrestre junto con la sangre, el sudor y las lágrimas de los astronautas.

En su estudio, publicado en Materials Today Bio, una proteína de la sangre humana, combinada con un compuesto de la orina, el sudor o las lágrimas, podría pegar el material del suelo simulado de la Luna o de Marte para producir un material más fuerte que el concreto ordinario, perfectamente adecuado para trabajos de construcción en ambientes extraterrestres.

El costo de transportar un solo ladrillo a Marte se ha estimado en alrededor de US$ 2 millones, lo que significa que los futuros colonos marcianos no pueden llevar sus materiales de construcción, pero entonces tendrán que utilizar los recursos que puedan obtener en el sitio para la construcción y el refugio. Esto se conoce como utilización de recursos in situ (o ISRU ) y generalmente se centra en el uso de rocas sueltas y suelo marciano (conocido como regolito) y depósitos de agua escasos. Sin embargo, hay un recurso pasado por alto que, por definición, también estará disponible en cualquier misión tripulada al Planeta Rojo: la tripulación misma.

El AstroCrete y su alta resistencia a la compresión

Imagen izquierda: Materiales bio compuestos de Marte y la Luna. Imagen derecha: Impresión 3D con bio compuesto marciano.
Crédito: Universidad de Manchester.

En un artículo publicado hoy en la revista Materials Today Bio , los científicos demostraron que una proteína común del plasma sanguíneo, la albúmina de suero humano, podría actuar como aglutinante para el polvo simulado de la Luna o Marte para producir un material similar al concreto. El nuevo material resultante, denominado AstroCrete, mostró resistencias a la compresión de hasta 25 MPa (megapascales), aproximadamente lo mismo que los 20-32 MPa que se observan en el hormigón ordinario.

Sin embargo, los científicos descubrieron que la incorporación de urea, que es un producto de desecho biológico que el cuerpo produce y excreta a través de la orina, el sudor y las lágrimas, podría aumentar aún más la resistencia a la compresión, en más de un 300%, y el material de mejor rendimiento tiene una resistencia a la compresión de casi 40 MPa, sustancialmente más resistente que el hormigón ordinario.

Imagen de Aynur Zakirov en Pixabay: https://pixabay.com/illustrations/mars-planet-space-stars-sky-land-2051747/?download

Capacidad de producción de AstroCrete en una misión

El Dr. Aled Roberts, de la Universidad de Manchester, que trabajó en el proyecto, dijo que la nueva técnica tiene ventajas considerables sobre muchas otras técnicas de construcción propuestas para la Luna y Marte.

“Los científicos han estado tratando de desarrollar tecnologías viables para producir materiales similares al concreto en la superficie de Marte, pero nunca nos detuvimos a pensar que la respuesta podría estar dentro de nosotros todo el tiempo”, dijo.

Los científicos calculan que se podrían producir más de 500 kg de AstroCrete de alta resistencia en el transcurso de una misión de dos años en la superficie de Marte por una tripulación de seis astronautas. Si se usa como mortero para sacos de arena o ladrillos de regolito fundidos con calor, cada miembro de la tripulación podría producir suficiente AstroCrete para expandir el hábitat para sostener a un miembro de la tripulación adicional, duplicando la vivienda disponible con cada misión sucesiva.

Un aglutinante de tecnología medieval

La sangre animal se utilizó históricamente como aglutinante para el mortero. “Es emocionante que un gran desafío de la era espacial haya encontrado su solución basada en la inspiración de la tecnología medieval”, dijo el Dr. Roberts.

Los científicos investigaron el mecanismo de unión subyacente y encontraron que las proteínas de la sangre se desnaturalizan, o se «cuajan», para formar una estructura extendida con interacciones conocidas como «láminas beta» que mantienen unido el material firmemente.

«El concepto es literalmente espeluznante», explicó el Dr. Roberts.

Fuente: Universidad de Manchester.

Artículo original: ‘Affordable housing in outer space: Scientists develop cosmic concrete from space dust and astronaut blood‘.

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Construyendo en la Luna: Un concreto realizado a partir de polvo lunar y orina

Un equipo de investigadores europeos demostró que la urea, el segundo compuesto más común en la orina humana después del agua, puede mezclarse con el polvo de la Luna y usarse para la construcción. El material resultante es un geopolímero, que tiene propiedades similares al concreto y podría usarse para construir plataformas de aterrizaje, hábitats y otras estructuras en la Luna:

Los investigadores descubrieron que agregar urea a la mezcla de geopolímeros lunares, un material de construcción similar al concreto, funcionó mejor que otros plastificantes comunes, como el naftaleno o el policarboxilato para reducir la necesidad de agua. La mezcla que salió de una impresora 3D demostró ser más fuerte y retuvo una buena trabajabilidad: una muestra nueva podría moldearse fácilmente y retener su forma con pesos hasta 10 veces más que el suyo. 
Crédito: ESA – S. Pilehvar.

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Curiosidades

Un concreto más amigable con el planeta

Vista panorámica del Panteón de Agripa, en Roma. Con casi 2000 años de antigüedad, sigue siendo la cúpula de hormigón no reforzado más grande del mundo. 
Crédito de la imagen: Wikipedia.

Como el material de construcción más utilizado en el planeta y uno de los mayores contribuyentes industriales del mundo al calentamiento global, el hormigón ha sido durante mucho tiempo un objetivo de reinvención. Los científicos de Stanford dicen que reemplazar uno de los ingredientes principales del concreto con roca volcánica podría reducir las emisiones de carbono de la fabricación del material en casi dos tercios. El siguiente artículo lo presenta.

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