科學研究所(IISc)和印度太空研究組織(ISRO)的研究人員團隊在太空探索方面可能邁出了重要的一步，他們開發(fā)了一種在月球上制造磚狀結(jié)構(gòu)的可持續(xù)工藝。它利用月球土壤，并利用細菌和瓜爾豆將土壤固結(jié)為可能的承重結(jié)構(gòu)。研究人員認為，這些“太空磚”最終可以用來組裝結(jié)構(gòu)，以便在月球表面上居住。

“這是非常激動人心的，因為它帶來了兩個不同的領(lǐng)域，生物學，機械工程 -together，” Aloke庫馬爾，助理教授機械工程系，IISC，兩項研究最近發(fā)表在作者之一表示，陶瓷國際 和PLOS一。

太空探索在上個世紀呈指數(shù)增長。隨著地球資源的迅速減少，科學家們只是加大了對居住在月球和其他行星上的努力。

將一磅材料運送到外層空間的成本約為10,000美元。IISc和ISRO團隊開發(fā)的過程使用尿素(可從人尿中獲取)和月球土壤作為在月球表面上建造的原料。這大大減少了總支出。該方法還具有較低的碳足跡，因為它使用瓜爾豆膠代替了水泥作為載體。這也可以用來在地球上制造可持續(xù)的磚頭。

一些微生物可以通過代謝途徑產(chǎn)生礦物質(zhì)。一種叫做巴斯德孢子菌(Sporosarcina pasteurii)的細菌通過稱為尿素分解循環(huán)的代謝途徑產(chǎn)生碳酸鈣晶體：它利用尿素和鈣將這些晶體形成為該途徑的副產(chǎn)物。庫馬爾說：“自寒武紀開始以來，生命有機體就參與了這種礦物沉淀，現(xiàn)代科學現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了它們的用途。”

為了利用此功能，IISc的Kumar及其同事與ISRO科學家Arjun Dey和I Venugopal合作。他們首先將細菌與模擬月球土壤混合。然后，他們添加了所需的尿素和鈣源以及從本地瓜爾豆中提取的樹膠。加入瓜耳膠以通過用作碳酸鹽沉淀的支架來增加材料的強度。孵育幾天后獲得的最終產(chǎn)品具有顯著的強度和可加工性。

“我們的材料可以使用簡單的車床加工成任何自由形狀。這是有利的，因為這完全避免了對專用模具的需求，這是試圖通過鑄造制造各種形狀時常見的問題。這種能力還可以用于制造無需額外的固定裝置即可在月球上建造復(fù)雜的互鎖結(jié)構(gòu)。”另一位作者IISc機械工程系助理教授Koushik Viswanathan解釋說。

在PLOS 一個研究，由Rashmi迪克西特，一個DBT-保科研究員IISC，構(gòu)思也調(diào)查了的地方使用其他可用的本地土壤細菌S.巴斯德。在班加羅爾測試了不同的土壤樣品后，研究人員找到了具有相似特性的理想候選物：芽孢桿菌。僅一小瓶巴氏酵母就可以花費Rs。50,000; 研究人員說，另一方面，velezensis的價格便宜約十倍。

作者認為，這是朝著在太空中建造建筑物邁出的重要的第一步。Kumar說：“在研究陸地外部棲息地之前，我們還有很長一段路要走。下一步是通過更自動化和并行的生產(chǎn)過程來制造更大的磚塊。” “同時，我們還希望進一步提高這些磚的強度，并在各種載荷條件下(例如沖擊和可能的地震)對其進行測試。”