火星移民離我們不遠了：可在火星3D打印的混凝土問世
看起來火星已經成為美國宇航局（NASA）的頭號目標任務，而且他們考慮得相當長遠而周全：不僅僅要完成一次往返履行，而且準備在那里待更長的時間。這也是NASA在去年發起設計火星居所挑戰賽的原因。此次比賽的頭獎于2015年9月份被授予了一個完全用冰3D打印火星房屋的設計方案。不過如今來自美國西北大學的研究人員已經找到了更加可行的替代材料：一種完全用火星上的材料制成的可3D打印混凝土。
這種混凝土，使用的并不是我們常見的碎石、水泥和水——這些火星上并不常見。相反研究人員名使用的是礫石骨料和一種特殊的粘結劑——也就是熔硫，后者在這顆紅色星球上十分豐富。
研究團隊使用氧化硅、氧化鋁、氧化鐵和氧化鈦模擬出的火星土壤。
據中國3D打印網了解，完成這項發明的是西北大學McCormick工程學院的副教授Gianluca Cusatis和他的團隊。據Cusatis稱，這種特殊的混凝土混合物具有一些顯著的優勢，而這些特點無疑也會吸引那些正在尋求在地球上3D打印房屋的創新者們。比如當下的混凝土往往需要28個小時才能凝固，而這種新的混凝土只需兩到三個小時即可凝固，這使它非常適合3D打印技術。另外它也非常耐腐蝕，強度是典型的硫磺混凝土的兩倍多。研究人員們認為，這種材料的強度足以在火星上建造摩天大廈（火星的重力也被考慮在內）。盡管這種材料的確切強度仍然有點神秘，它可能來自于細小的火星土壤顆粒，結合了土壤與硫磺發生的一種化學反應的結果。事實上，當這種混凝土斷裂之后，再將其重新熔化、重新鑄造，它會變得強度更高——這有可能是顆粒度進一步減小的緣故。
火星上的硫磺顆粒（左），比地球上的要小得多
而且，這種混合也使其材料的效率 更高。“典型的硫磺混凝土主要使用沙子，它是惰性的，只是填料。”Cusatis解釋道：“而在我們的火星混凝土，其中的硫磺不只是粘合劑，它還能夠與火星土壤中的礦物發生反應。這就完全改變了整個結果。”Cusatis的團隊專門針對這一有趣的材料撰寫了一篇論文發表在了《Construction and Building Materials》雜志上，該論文的第一作者是前博士生和Cusatis的前研究員Roman Wendner。
不過，可能有朋友會問了：既然這種材料這么好，為什么我們不在地球上使用使用這種材料？實際上，在地球上也有硫磺混凝土存在，只不過使用的不多。因為它有一個主要的限制：對火和熱非常敏感。它的熔點只有115.2攝氏度，這就使大樓根本經受不住一點火災。“它的防火性能是一個問題。”Cusatis，“但是如果是首次殖民的話，火災就不是問題，主要的問題是如何讓建筑更加安全耐用，并且在隕石沖擊中存活下來。”不過，他們也正在研究更多的方法，希望能夠使這種材料更加防火、防爆。
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