隨著人類深空探測持續推進，在火星搭建科研基地，已成為前沿科研領域的探索方向。但火星近乎真空、嚴寒的極端環境，給就地製備建築材料帶來巨大難題。香港科技大學科研團隊從凍幹水果工藝中獲得啟發，結合基因工程技術，研發出可依託火星本土沙土、搭配特製 “生物膠水” 開展3D列印的新型建材，為未來火星基地建設提供了新思路。

　　在香港科技大學土木及環境工程系實驗室內，一台特製3D印表機正在模擬火星低壓環境，逐層擠出泡沫狀建築原料。該材料可在極低溫環境下快速固化，達到類似混凝土的硬度。

　　項目負責人、香港科技大學土木及環境工程系副教授仇霽申表示，團隊在攻關適配火星極端環境的建材時，從凍幹水果的製備原理中找到了研發突破口。

　　香港科技大學土木及環境工程系副教授仇霽申：“我們面臨最大的難題，是要在接近真空、極度低溫的火星環境下製備這種材料。為此，我們嘗試尋找火星環境與地球工程場景之間的相似點。我們偶然留意到，凍幹水果所處的環境，其實和火星環境十分接近，而且該過程會讓物料變硬。原理是相變帶走水果中的水分，這一點給了我們很大啟發，於是我們沿著這個方向展開研究。”

　　依託這一靈感，研究團隊研發出獨特材料配方。實驗以理化特性與火星土壤相近的模擬沙土作為基底，調配出由明膠與基因編輯酵母構成的特製 “生物膠水”。

　　香港科技大學土木及環境工程系副教授仇霽申：“簡單來説，我們研製的是一種混凝土，原料可以就地取用當地沙土，核心秘訣在於黏結劑。這種黏結劑裏含有明膠基質，作為工程酵母的培育環境；經過基因編輯的酵母會產出黏附蛋白，提升黏結劑性能。整套配方十分巧妙。”

　　專家介紹説，從科學與工程原理層面，這套方案落地火星不存在根本性障礙，現階段的核心制約是火箭有效載荷。

　　香港科技大學土木及環境工程系副教授仇霽申：“沒有什麼因素能阻礙我們在火星落地實施這套方案，只要有運載火箭、合適的重力條件，以及需要運送至火星的各類物資，就沒問題。當然現階段最大瓶頸是火箭的載荷能力。或許需要在火星部署足夠多的能量採集設備，才能大規模 3D 列印房屋，這是我們當前面臨的主要挑戰。”

　　這項創新研究成果已於今年 9 月發表在學術期刊《化學循環》上。

　　來源｜總台環球資訊

　　編譯｜劉允

　　編輯｜李皓

　　審核｜李嚴

　　監製｜蔡耀遠