中国科学院新疆理化技术研究所近日宣布,其科研团队成功以地球玄武岩模拟火星壤,通过熔融拉丝技术制备出连续模拟火星壤纤维。这一成果为未来火星基地建设提供了全新的材料解决方案,相关研究已发表于《交叉科学》期刊。
火星基地建设一直是航天领域的热点话题,但高昂的太空运输成本使得从地球运送建筑材料成为难题。新疆理化所的研究团队自2019年起,便致力于探究利用火星壤制备连续纤维的可行性。
地球上的玄武岩因化学成分与火星壤相似,被选为模拟材料。经过粉碎、熔融、拉丝等过程,科研团队成功制备出连续模拟火星壤纤维。这种纤维具有高强度、耐腐蚀、耐极端温度等特性,是理想的火星基地建设材料。
科研团队还分析了火星特殊环境条件对纤维成纤过程及性能的影响,并发现较低成纤速度下制备的模拟火星壤纤维具有更优异的力学性能。
模拟火星壤纤维的应用潜力巨大,不仅可以与火星壤基体结合形成复合材料,用于3D打印建筑模块,还可能在其他领域发挥重要作用。例如,通过特定工艺,玄武岩纤维与高分子基体结合可制得高强度纤维增强复合材料,用于制造坦克、舰船、飞机外壳等。
科研团队还成功研发出导电纤维材料和环保型高效PM0.3空气过滤材料,进一步拓展了玄武岩纤维的应用领域。