Ved at bruge affaldsprodukter fra nyere NASA-forskning skaber forskerne transformative nanomaterialer

Forskere ved University of Sussex har opdaget det transformative potentiale i Mars nanomaterialer, hvilket potentielt åbner døren til bæredygtig beboelse på den røde planet.

Ved at bruge ressourcer og teknikker, der i øjeblikket anvendes på den internationale rumstation og af NASA, ledede Dr. Conor Boland, en lektor i materialefysik ved University of Sussex, en forskergruppe, der undersøgte potentialet af nanomaterialer - utroligt små komponenter tusindvis af gange mindre end et menneskehår – til produktion af ren energi og byggematerialer på Mars.

Ved at tage, hvad der blev betragtet som et affaldsprodukt af NASA og kun anvender bæredygtige produktionsmetoder, herunder vandbaseret kemi og lavenergiprocesser, har forskerne med succes identificeret elektriske egenskaber inden for gipsnanomaterialer - hvilket åbner døren til potentiel ren energi og bæredygtig teknologiproduktion på Mars.

Forskningen er publiceret i tidsskriftet Advanced Functional Materials

Dr. Conor Boland sagde:"Denne undersøgelse viser, at potentialet bogstaveligt talt er ude af denne verden for nanomaterialer. Vores undersøgelse bygger på nyere forskning udført af NASA og tager det, der blev betragtet som affald, i det væsentlige klumper af sten, og gør det til transformativt nanomaterialer til en række anvendelser, fra at skabe rent brintbrændstof til at udvikle en elektronisk enhed, der ligner en transistor til at skabe et additiv til tekstiler for at øge deres robusthed.

"Dette åbner muligheder for bæredygtig teknologi - og bygning - på Mars, men fremhæver også det bredere potentiale for miljøvenlige gennembrud her på Jorden."

For at få gennembruddet brugte forskerne NASAs innovative metode til at udvinde vand fra marsgips, som dehydreres af agenturet for at få vand til konsum. Dette producerer et biprodukt kaldet anhydrit – betragtet som affaldsmateriale af NASA, men som nu har vist sig at være enormt værdifuldt.

Sussex-forskerne forarbejdede anhydrit til nanobånd - i det væsentlige tagliatelleformede materialer - og demonstrerede deres potentiale til at levere ren energi og bæredygtig elektronik. Desuden kunne vand løbende indsamles og genanvendes ved hvert trin i deres proces.

Dr. Boland tilføjede:"Vi er optimistiske med hensyn til gennemførligheden af ​​denne proces på Mars, da den kun kræver naturligt forekommende materialer - alt, hvad vi brugte, kunne i teorien kopieres på den røde planet. Dette er uden tvivl det vigtigste mål i gør Mars-kolonien bæredygtig fra starten."

Mens fuldskala elektronikproduktion kan være upraktisk på Mars på grund af manglen på rene rum og sterile forhold, lover anhydrit nanobåndene et løfte om ren energiproduktion på Jorden og kan senere hen stadig have en dybtgående effekt på bæredygtig energi produktion på Mars.

Flere oplysninger: Cencen Wei et al., Quasi–1D anhydrit nanobånd fra bæredygtig flydende eksfoliering af terrestrisk gips til fremtidig Mars-baseret elektronik, avancerede funktionelle materialer (2023). DOI:10.1002/adfm.202310600

Journaloplysninger: Avancerede funktionelle materialer

Leveret af University of Sussex