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Jul 16, 2023

Wissenschaftler sind Pioniere bei neuen Kartoffeln

Wissenschaftler der Universität Manchester haben ein neues Material mit dem Namen „Synchronisation“ entwickelt

Wissenschaftler der Universität Manchester haben ein neues Material namens „StarCrete“ geschaffen, das aus außerirdischem Staub, getrockneten Kartoffeln und einer Prise Salz hergestellt wird – und laut einer Pressemitteilung in Zukunft zum Bau von Häusern auf dem Mars verwendet werden könnte herausgegeben von der Universität diese Woche.

Der Aufbau einer Infrastruktur im Weltraum ist derzeit unerschwinglich teuer und schwierig zu realisieren. Der Weltraumbau der Zukunft muss auf einfache Materialien zurückgreifen, die für Astronauten leicht verfügbar sind. StarCrete bietet eine mögliche Lösung. Die Wissenschaftler hinter der Erfindung verwendeten simulierten Marsboden, gemischt mit Kartoffelstärke und einer Prise Salz, um das Material zu schaffen, das doppelt so stark ist wie gewöhnlicher Beton und sich perfekt für Bauarbeiten in außerirdischen Umgebungen eignet.

In einem in der Fachzeitschrift Open Engineering veröffentlichten Artikel zeigte das Forscherteam, dass gewöhnliche Kartoffelstärke als Bindemittel fungieren kann, wenn sie mit simuliertem Marsstaub vermischt wird, um ein betonähnliches Material zu erzeugen. Im Test hatte StarCrete eine Druckfestigkeit von 72 Megapascal (MPa), was mehr als doppelt so hoch ist wie die 32 MPa von gewöhnlichem Beton. Aus Mondstaub hergestellter Sternenbeton war mit über 91 MPa sogar noch fester.

Diese Arbeit ist eine Verbesserung früherer Arbeiten desselben Teams, bei denen Blut und Urin von Astronauten als Bindemittel verwendet wurden. Während das resultierende Material eine Druckfestigkeit von etwa 40 MPa aufwies, was besser ist als normaler Beton, hatte das Verfahren den Nachteil, dass regelmäßig Blutentnahmen erforderlich waren. Beim Betrieb in einer so lebensfeindlichen Umgebung wie dem Weltraum wurde diese Option als weniger machbar angesehen als die Verwendung von Kartoffelstärke.

„Da wir Stärke als Nahrung für Astronauten produzieren werden, war es sinnvoll, sie als Bindemittel und nicht als menschliches Blut zu betrachten“, sagt Dr. Aled Roberts, Forschungsstipendiat am Future Biomanufacturing Research Hub der University of Manchester und leitender Forscher für dieses Projekt.

„Außerdem benötigen aktuelle Gebäudetechnologien noch viele Jahre der Entwicklung und erfordern beträchtliche Energie und zusätzliche schwere Verarbeitungsausrüstung, was die Kosten und die Komplexität einer Mission erhöht. StarCrete benötigt nichts davon und vereinfacht so die Mission und macht sie billiger und.“ machbarer.

„Und außerdem wollen Astronauten wahrscheinlich nicht in Häusern leben, die aus Schorf und Urin bestehen!“

Das Team hat berechnet, dass ein Sack (25 kg) dehydrierter Kartoffeln (Chips) genug Stärke enthält, um fast eine halbe Tonne StarCrete zu produzieren, was über 213 Ziegeln Material entspricht. Zum Vergleich: Für den Bau eines Hauses mit drei Schlafzimmern werden etwa 7.500 Steine ​​benötigt. Darüber hinaus entdeckten sie, dass ein gewöhnliches Salz, Magnesiumchlorid, das von der Marsoberfläche oder aus den Tränen von Astronauten gewonnen werden kann, die Festigkeit von StarCrete deutlich verbessert.

Die nächsten Phasen dieses Projekts bestehen darin, StarCrete vom Labor in die Anwendung zu übertragen. Dr. Roberts und sein Team haben kürzlich ein Start-up-Unternehmen, DeakinBio, gegründet, das nach Möglichkeiten sucht, StarCrete so zu verbessern, dass es auch in terrestrischen Umgebungen eingesetzt werden kann.

Beim Einsatz auf der Erde könnte StarCrete eine umweltfreundlichere Alternative zu herkömmlichem Beton bieten. Zement und Beton sind für etwa 8 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich, da ihr Herstellungsprozess sehr hohe Brenntemperaturen und Energiemengen erfordert. StarCrete hingegen kann in einem gewöhnlichen Ofen oder in der Mikrowelle bei normalen Backtemperaturen zu Hause hergestellt werden und bietet daher geringere Energiekosten für die Produktion.

Quelle:Universität ManchesterFoto:Kredit Dr. Aled Roberts