Gli scienziati sviluppano un "cemento cosmico" che è due volte più resistente del cemento normale

Gli scienziati dell'Università di Manchester hanno creato un nuovo materiale, soprannominato "StarCrete", composto da polvere extraterrestre, fecola di patate e un pizzico di sale e potrebbe essere utilizzato per costruire case su Marte.

Costruire infrastrutture nello spazio è attualmente proibitivamente costoso e difficile da realizzare. La futura costruzione spaziale dovrà fare affidamento su materiali semplici che siano facilmente disponibili per gli astronauti, StarCrete offre una possibile soluzione. Gli scienziati dietro l'invenzione hanno utilizzato il terreno marziano simulato mescolato con fecola di patate e un pizzico di sale per creare un materiale che è due volte più resistente del cemento comune ed è perfettamente adatto per lavori di costruzione in ambienti extraterrestri.

In un articolo pubblicato sulla rivista Open Engineering, il gruppo di ricerca ha dimostrato che la normale fecola di patate può fungere da legante se mescolata con polvere di Marte simulata per produrre un materiale simile al cemento. Durante il test, StarCrete aveva una resistenza alla compressione di 72 Megapascal (MPa), ovvero oltre il doppio dei 32 MPa riscontrati nel calcestruzzo normale. Lo Starcrete ottenuto dalla polvere lunare era ancora più forte con oltre 91 MPa.

Questo lavoro migliora il lavoro precedente della stessa squadra in cui utilizzavano il sangue e l'urina degli astronauti come agente legante. Sebbene il materiale risultante avesse una resistenza alla compressione di circa 40 MPa, migliore del calcestruzzo normale, il processo presentava lo svantaggio di richiedere sangue regolarmente. Quando si operava in un ambiente ostile come lo spazio, questa opzione era considerata meno fattibile rispetto all’utilizzo della fecola di patate.

Dato che produrremo amido come cibo per gli astronauti, aveva senso considerarlo come un agente legante piuttosto che come sangue umano. Inoltre, le attuali tecnologie di costruzione necessitano ancora di molti anni di sviluppo e richiedono una notevole energia e ulteriori apparecchiature di lavorazione pesanti, il che aggiunge costi e complessità a una missione. StarCrete non ha bisogno di tutto questo e quindi semplifica la missione e la rende più economica e fattibile.

“Dato che produrremo amido come cibo per gli astronauti, aveva senso considerarlo come un agente legante piuttosto che come sangue umano. Inoltre, le attuali tecnologie di costruzione necessitano ancora di molti anni di sviluppo e richiedono una notevole energia e ulteriori apparecchiature di lavorazione pesanti, il che aggiunge costi e complessità a una missione. StarCrete non ha bisogno di tutto questo e quindi semplifica la missione e la rende più economica e fattibile.

"E comunque, probabilmente gli astronauti non vorranno vivere in case fatte di croste e urina!" Il dottor Aled Roberts, ricercatore presso il Future Biomanufacturing Research Hub, Università di Manchester e ricercatore capo di questo progetto.

Il team calcola che un sacco (25 kg) di patate disidratate (patatine) contenga abbastanza amido per produrre quasi mezza tonnellata di StarCrete, che equivale a oltre 213 mattoni di materiale. Per fare un confronto, per costruire una casa con 3 camere da letto sono necessari circa 7.500 mattoni. Inoltre, hanno scoperto che un sale comune, il cloruro di magnesio, ottenibile dalla superficie marziana o dalle lacrime degli astronauti, ha migliorato significativamente la resistenza di StarCrete.

Le fasi successive di questo progetto riguardano la traduzione di StarCrete dal laboratorio all'applicazione. Il dottor Roberts e il suo team hanno recentemente lanciato una start-up, DeakinBio, che sta esplorando modi per migliorare StarCrete in modo che possa essere utilizzato anche in un ambiente terrestre.

Se utilizzato sulla terra, StarCrete potrebbe offrire un’alternativa più ecologica al cemento tradizionale. Il cemento e il calcestruzzo rappresentano circa l’8% delle emissioni globali di CO2 poiché il processo mediante il quale sono realizzati richiede temperature di cottura e quantità di energia molto elevate. StarCrete, d'altro canto, può essere preparato in un normale forno o microonde alle normali temperature di cottura casalinga, offrendo quindi costi energetici ridotti per la produzione.