Forskare: Jäst kan vara nyckeln till att bygga Mars-städer

Forskare vid Hong Kong University of Science and Technology har presenterat ett nytt byggnadsmaterial som kan revolutionera konstruktionen av Marskolonier. Metoden utnyttjar genetiskt modifierad jäst och Mars-sand för energieffektiv 3D-utskrift, vilket erbjuder ett alternativ till traditionella, energikrävande byggmetoder.

Forskningsgruppen, ledd av Jishen Qiu, utvecklade ett "Martian living building material" som består av Mars-sand blandad med ett vattenbaserat bindemedel innehållande grishydrat och modifierad jäst. När materialet extruderas och utsätts för Mars-liknande förhållanden fryser och torkar det på egen hand. Den färdiga kompositens tryckhållfasthet är cirka 12 megapascal, jämförbar med lättbetong, och dess böjresistens är 6 megapascal, vilket gör materialet motståndskraftigt mot Mars sandstormar.

Traditionella planer för Mars-konstruktion bygger ofta på sintring, där Mars ytmaterial (regolit) smälts med lasrar eller mikrovågor vid höga temperaturer. Detta kräver enorma mängder energi, såsom kärnreaktorer eller stora solcellsanläggningar, och resultatet är ett sprött keramiskt material. Den nya jästbaserade metoden kräver tiotals gånger mindre energi och utnyttjar Mars kalla klimat.

Metodens hemlighet ligger i jästens genetiska modifiering. Jästcellerna har designats för att fästa vid sand, producera ett klister liknande det hos musslor och bilda mikroskopiska kardborreliknande strukturer som binder samman cellerna. I Mars kyla fryser vattnet till en tät, ordnad struktur som tål sublimering (att gå direkt från is till gas). Resultatet är en lätt, svampig struktur där jästcellerna fungerar som armeringsjärn i betong.

Dessutom är materialet återvinningsbart. Forskarna har framgångsrikt krossat färdiga strukturer och 3D-printat nya utan förlust av hållfasthet. Återvinningsprocessen lyckades över fyra generationer, och jästcellerna förblev levande. En betydande utmaning är fortfarande användningen av grishydrat, men forskarna strävar efter att utveckla jäst som kan producera hela strukturen utan animaliska komponenter.