自凍水果乾獲得靈感 香港科學家研發火星新建材

人類如果未來登陸火星，甚至要在火星上移民定居，房子該怎麼蓋呢？香港科學家從製作凍乾水果獲得靈感，研發出了一種能適應低溫極端環境、可用於3D列印的火星版混凝土建材。

3D列印機持續噴出咖啡色泡沫狀的新建材，乾燥之後會變得跟混凝土一樣堅固，但它節能高效，不像傳統水泥需要大量水資源與高溫鍛燒，特別適合在火星的低壓低溫又缺水的條件下當成建材。這項新技術是香港科技大學研究團隊，從水果凍乾獲得的靈感。

香港科技大學土木與環境工程系副教授仇霽申指出，「我們面臨的最大挑戰，是在接近真空和極寒的環境下製造這種材料，就像火星環境一樣，我們發現人們冷凍和乾燥水果時，環境實際上與火星環境非常相似，而且會使材料變得更硬，這是因為相變會帶走水果中的水分。我們發現這一點很有啟發性，決定朝這個方向發展下去。」

利用凍乾原理，研究人員嘗試將實驗室製作的模擬火星土壤，加上他們用基因改造酵母與明膠製成的特殊黏合劑，就能在火星零下30℃的低溫環境中緊密結合，乾燥硬化之後的強度與混凝土相同。

香港科技大學土木與環境工程系副教授仇霽申說明，「基本上我們是在製作一種混凝土，用火星上就能找到的沙子製成，這種粘合劑裡含有明膠基質，它為酵母的生長提供了環境，而這些基改的酵母會產生粘合蛋白來提高粘合劑的性能，所以我們就得到這個很有趣的配方。」

除了環境嚴峻之外，人類在火星上建造東西的最大障礙，就是距離和運送設備的困難，而這項技術就地取材，大幅減少運送的負擔。儘管還須解決能源供應等難題，研究團隊對這項低能耗的3D列印建材技術仍然充滿信心；研究內容已經刊登在最新一期的化學循環期刊．