我们在科幻电影中看到未来人类在月球和火星上建立了大量基地,基地外形和构造都是金属和玻璃制成,科技感十足,但现实设计研究建设的地外基地可能会更绿色更环保,美国宇航局艾姆斯研究中心目前正在研究一项由真菌菌丝制成的材料有可能会成为地外基地的建筑和生话材料。
未来的宇航员有一天可能会生活在用真菌制造的栖息地。这一革命性的概念被称为myco-Architecture,它探索了真菌菌丝体的令人印象深刻的特性,在某些方面,它比钢筋混凝土更强大,并且能够生长和修复自己。
真菌菌丝轻质纤维材料具有优良力学性能的自投栖息地。这种材料可以用于干燥、潮湿、用水冷冻,也可以作为自产复合材料的一部分,这样可以加强辐射防护和蒸汽密封。它还能自我复制,这样栖息地就可以在未来的某个日期得到扩展使用,并且可以自我修复。这种材料的某种形式可以用做栖息地建设、建筑物建设、火星车的外壳和家具。纤维材料为真菌菌丝体,真菌营养结构由分枝、丝状菌丝组成。目前生产的菌丝体材料是已知的绝缘体,阻燃剂,不产生有毒气体。这些材料的指标显示,抗压强度优于尺寸木材,抗弯强度优于钢筋混凝土,以及具有竞争力的绝缘值。
这项研究是通过NASA创新先进概念这个项目被称为NIAC,它是一个被称为合成生物学的领域的一部分–研究我们如何将生命本身作为技术来使用,在这种情况下是真菌。我们离为火星生长有用的栖息地还有很长的路要走,但是早期的研究正在进行,以证明这些创造性解决方案的潜力。这一切都是从真菌试验开始的。
由于菌丝体通常会分泌酶,因此有可能通过生物工程使它们在需要时分泌其他材料,如生物塑料或乳胶,从而形成生物复合材料。菌丝体比单独菌丝具有更多的弹性和延展性。作为一种独立的材料,或与粘合或烧结的雷鬼石一起,菌丝共晶的建筑围护结构可以大大减少建筑所需的能量,因为在有食物和水的情况下,它会自己生长。在人类到达后,还可以用任务产生的有机废物流的原料来生长更多的结构。富含黑色素的真菌有吸收放射性的能力,说明黑色素真菌菌丝体可以提供辐射防护。在菌丝体中发现的铅,或其他辐射阻挡材料,如水,可以在菌丝体中积累,从而提供额外的辐射防护。如果加以保护,这些材料的寿命可以很长,但在生命周期结束时,这些材料可能会成为使命农业的肥料。
菌丝体生长两周后用菌丝体制成的凳子。下一步是一个烘焙过程,导致清洁和功能的一件家具。我的建筑项目不仅要为栖息地设计,也要为里面可以种植的家具设计。
现在的概念计划符合火星DRA 5.0‘通勤’车的设想,主要的区别是,火星车的栖息地和外壳将在目的地建造。在地球上,生产到最终栖息地尺寸的柔性塑料外壳将种植菌丝体和干原料,并进行外部消毒。在目的地,外壳可以配置为其最终的内部尺寸与Struts。菌丝体和原料材料将通过火星或陆地水来润湿,这取决于大量的权衡,并加热,启动真菌(和活的原料)的生长。当原料被消耗、加热或菌丝被热杀死时,菌丝体生长将停止.如果需要增加或修复这些结构,可以添加水、热量和原料,以重新激活休眠真菌的生长。
用菌丝体、庭院废料和木屑制成的砖块,作为菌丝体建筑项目的一部分。类似的材料可以用于在月球或火星上建造栖息地。
目前工作的重点是填补选定的关键技术知识空白,如菌丝生长的温度范围、辐射防护、藻类原料和 状生物传感器的潜力、投入和成品的质量以及材料的材料性能。通过加入枯草芽孢杆菌来提高结构和传感能力的潜力是新的。基于这一愿景的建筑设计概念将被用于任务环境中,包括大规模的权衡和温度输入,以及建议新的陆路注入快速建造的轻量级结构。如果成功地开发出一种能够自行生长的生物复合材料,美国宇航局将拥有一种全新的、更便宜、更快的更轻的材料,用于设计用于长期月球任务、火星任务、移动生境以及家具和其他结构的生境。
图片和资料来自NASA艾姆斯研究中心
编译┃@太古哥
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