Leveduras mutantes e gelatina transformam-se em concreto biológico para construção em Marte
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Leveduras mutantes e gelatina transformam-se em concreto biológico para construção em Marte

A construção de habitações em Marte pode não exigir o uso de cimento, aço ou tijolos. Pesquisadores estão testando uma composição completamente diferente: rochas do próprio planeta misturadas com gelatina e leveduras geneticamente modificadas. Propõe-se transformar essa mistura em um material para impressão 3D que pode ser produzido com menor consumo de energia, desmontado e reutilizado em novas construções.

Este conceito foi apresentado em um estudo publicado na quinta-feira (10) na revista Chem Circularity. O material combina partículas de rocha, que servem como base estrutural, com gelatina e um tipo especial de levedura. Juntos, esses componentes formam uma mistura que pode ser moldada por uma impressora 3D e solidificada em condições semelhantes à superfície marciana.

As leveduras utilizadas pelos pesquisadores foram geneticamente modificadas para produzir proteínas altamente adesivas. A ideia foi inspirada em mexilhões, capazes de se fixar firmemente às rochas. A gelatina, por sua vez, ajuda a manter os componentes unidos e cria um ambiente favorável para as células. Assim, a combinação funciona como uma espécie de cola biológica para partículas minerais.

Após a mistura sair do bico da impressora, o ambiente frio e a baixa pressão, simulados pelos pesquisadores, desencadeiam um processo análogo à liofilização. A água congela e passa diretamente do estado sólido para o vapor. Isso leva à formação de pequenos vazios dentro do material, formando uma estrutura leve e porosa, semelhante a uma espuma solidificada.

Durante os experimentos, a equipe conseguiu criar pequenos domos com apenas 45 milímetros de altura e 30 milímetros de largura. Mesmo em escala reduzida, o material demonstrou resistência à compressão na faixa de 10 a 12 megapascais. Este valor é comparável à resistência de concretos de baixa resistência e indica que a mistura é capaz de suportar cargas significativas.

No entanto, a resistência não é a única característica que chamou a atenção. A produção desse material também pode exigir menos energia do que algumas alternativas estudadas para construção extraterrestre. Uma dessas alternativas é o aquecimento ou fusão das rochas e poeira marcianas para transformá-las em tijolos ou outros elementos. Esses processos exigiriam uma enorme quantidade de energia térmica, que é um recurso particularmente valioso para uma futura base marciana.

De acordo com o comunicado, a nova abordagem tenta resolver esse problema usando a biologia e as próprias condições de Marte. Em vez de depender de fornos para transformar a matéria-prima, esta tecnologia utiliza microrganismos e o frio intenso do planeta durante a formação do material. Isso não significa que a construção será simples, mas abre outra possibilidade para reduzir a energia necessária.

Outro aspecto importante é a possibilidade de reutilização. As estruturas podem ser desmontadas e processadas novamente, e as leveduras restauradas podem ser cultivadas em biorreatores para obter novos lotes de material. Em uma base localizada longe da Terra, essa capacidade de reciclagem de recursos será especialmente importante, pois o descarte ou substituição de materiais pode ser muito mais difícil.

Mais detalhes:

No entanto, transformar este experimento em uma tecnologia para construir casas em Marte ainda está longe da realidade. Os testes foram realizados na Terra em condições que apenas reproduzem algumas características de Marte. A equipe ainda precisa descobrir se as leveduras conseguirão sobreviver e funcionar normalmente nas condições reais do planeta, incluindo exposição prolongada à radiação, frio extremo e baixa pressão.

Existe também uma limitação que a técnica não elimina: a dependência de componentes enviados da Terra. Embora as rochas possam ser extraídas localmente, a receita ainda requer gelatina e leveduras geneticamente modificadas. Uma missão real exigiria o transporte desses ingredientes ou o desenvolvimento de métodos para produzi-los a partir dos recursos disponíveis em Marte.

Portanto, este estudo deve ser considerado uma prova conceitual, e não uma receita pronta para construir casas no Planeta Vermelho. Antes de aplicá-lo na prática, serão necessários testes em condições mais realistas, a criação de estruturas muito maiores e o estudo da durabilidade do material.

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Eles conseguiram imprimir a mistura resultante em condições que simulam o ambiente marciano, ou seja, com temperatura e pressão reduzidas. Durante este processo, a água congela rapidamente e depois sofre sublimação, o que leva à formação de uma grande quantidade de microporos dentro da estrutura. A gelatina forma uma estrutura leve que suporta as células de levedura.

Após secar completamente, o material demonstra a resistência necessária. Além disso, as leveduras podem ser extraídas do produto final, cultivadas em um biorreator especial e reutilizadas na construção.

Os resultados deste trabalho científico foram apresentados oficialmente na publicação Chem Circularity.

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