Исследователи ЕКА обнаружили, что добавление мочевины к смеси лунного геополимера, строительного материала, похожего на цемент, работает лучше, чем другие распространенные разжижители, такие как нафталин или поликарбоксилат, для снижения потребности в воде.
РИМ - Мочевина, основное органическое соединение, содержащееся в нашей моче, может быть ключевым элементомдля строительства цемента на Луне. В том смысле, что особые качество делает смесь более податливой для отвердевания и принятие окончательной твёрдой формы.
Что означает что , моча астронавтов может стать полезным ресурсом для создания надежного типа бетона на Луне. Это было продемонстрировано недавним европейским исследованием, спонсируемым ЕКА, Исследователи обнаружили, что добавление мочевины к смеси лунного геополимера, цементоподобного строительного материала, работает лучше, чем другие распространенные разжижители, такие как нафталин или поликарбоксилат, для снижения потребности в воде. Смесь, которая вышла из 3D-принтера, оказалась более устойчивой и поддерживала хорошую обрабатываемость ,и сохраняла свою форму с весом, в 10 раз превышающию ее собственную.
Научное сообщество особенно впечатлено высокой прочностью этой новой техники по сравнению с другими материалами,
Основным ингредиентом может быть пыльная почва, найденная в любом месте на поверхности Луны, известная как лунный реголит. Суперпластификация мочевины уменьшает количество воды, необходимое для смеси. Благодаря будущим обитателям Луны полтора литра жидких отходов, которые человек генерирует каждый день, могут стать многообещающим побочным продуктом для освоения космоса.
«Мочевина дешевая и легкодоступная, но она также помогает производить более прочный строительный материал для лунной базы», - отмечает Марлис Арнхоф.
После воды мочевина является наиболее распространенным компонентом в моче человека. Это может разрушить водородные связи и уменьшить вязкость жидких смесей. Моча также содержит кальций, элемент, который помогает процессу созревания цемента. На Земле мочевина производится в промышленных масштабах и широко используется в качестве промышленного удобрения и в качестве сырья химическими и медицинскими компаниями. Надежда состоит в том, что моча астронавтов может использоваться как для будущей лунной базы, с небольшими корректировками содержания воды.
«Это очень практично и позволяет избежать необходимости усложнять сложные системы повторного использования космической воды», - объясняет Марлис Арнхоф.
Несколько испытаний подтвердили, что этот тип цемента, смешанного с мочевиной, способен противостоять сложнве лунные условиям , такие
как вакуум и экстремальные температуры. Эти два фактора оказывают сильное влияние на физико-механические свойства строительного материала, который будет использоваться на лунной поверхности. Все образцы были подвергнуты циклам вакуума и замораживания-оттаивания, чтобы имитировать внезапные изменения температуры в течение дня и ночи которые могут варьироваться от -171 C до 114 C.
Промышленность может извлечь выгоду из усовершенствованных технологий для огнестойких и жаростойких неорганических полимеров, подходящих для аддитивного производства
Одна из актуальных тем, над которой рабочая группа хочет разобраться в ближайшее время, - это то, как лунные базальтовые волокна могут укреплять бетон и как этот материал лучше всего использовать для защиты колонии на Луне. Исследователи надеются, что этот новый раствор на основе мочевины поможет защитить будущих астронавтов от вредного уровня ионизирующего излучения.