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O solo da lua pode ser usado para construir edifícios?

por Taina Bueno

Se a humanidade decidir que é hora de se mudar para outro planeta, as pessoas precisarão construir infraestrutura lá, na forma de prédios, moradias e plataformas de pouso de foguetes.

Isso representa um desafio de engenharia considerável, pois os materiais de construção atuais na Terra, como o cimento, são pesados ​​demais para serem incluídos na carga útil de um foguete espacial.

Além disso, nem sabemos se estes materiais daqui funcionariam sob as condições de temperatura e pressão experimentadas fora da Terra.

Os futuros residentes em outros planetas provavelmente terão que usar materiais disponíveis localmente para construir sua infraestrutura.

Essa questão levou muitos pesquisadores a explorar maneiras de usar solos argilosos da Lua e de Marte como base para o cimento espacial.

Há muito solo disponível nesses corpos, mas isso terá que ser unido para formar concreto usando um aglutinante que funcione em condições extraterrestres.

Um requisito para um material de construção de outro mundo é que ele deve ser durável o suficiente para as plataformas de lançamento verticais necessárias para proteger foguetes das rochas rodopiantes, da poeira e de outros detritos durante a decolagem ou pouso.

No entanto, a maioria dos materiais de construção convencionais, como o cimento comum, não são adequados nas condições do espaço.

Por isso, pesquisadores da Universidade norte-americana de Delaware estão explorando maneiras de usar materiais de solo argiloso da Lua ou de Marte como base para o cimento extraterrestre, que pode ser usado como aglutinante para formar concreto para fins de construção.

Eles se perguntaram se seria possível ativar solos lunares e marcianos simulados para se tornarem materiais de construção semelhantes ao concreto usando química de geopolímeros.

Os geopolímeros são polímeros inorgânicos formados a partir de minerais de aluminossilicato encontrados em argilas comuns em toda a Terra, bem como em solos extraterrestres, como os encontrados na Lua e em Marte.

Quando misturada com um solvente de pH alto, como o silicato de sódio, a argila se dissolve, liberando o alumínio e o silício de dentro para reagir com outros materiais e agir como agente ligante, da mesma forma que o cimento faz na Terra.

Com financiamento da NASA, a pesquisa preparou sistematicamente aglutinantes de geopolímeros de uma variedade de solos lunares e marcianos simulados e, em seguida, comparou as características e o desempenho dos materiais, o que não havia sido feito antes.

Suas descobertas foram relatadas na revista Advances in Space Research, no início deste ano, e também foram destacadas recentemente na revista Advances in Engineering.

Os pesquisadores misturaram vários solos simulados com silicato de sódio, em seguida, lançaram a mistura de geopolímero em moldes semelhantes a cubos de gelo e esperaram que a reação ocorresse.

Eles descobriram que três amostras simuladas de solo lunar e uma amostra de solo marciano foram convertidas com sucesso em ligantes de geopolímeros usando este método.

Após sete dias, eles mediram o tamanho e o peso de cada cubo e, em seguida, o esmagaram para entender como o material se comporta sob carga.

Especificamente, eles queriam saber se pequenas diferenças na química entre os solos simulados afetavam a resistência do material.

Cubo de geopolímero produzido a partir de solo lunar simulado; o detalhe mostra as partículas do composto. Imagem de: Universidade de Delaware.

“Quando um foguete decola, há muito peso empurrando a plataforma de pouso e o concreto precisa aguentar, então a resistência à compressão do material se torna uma métrica importante”, explica um dos pesquisadores. “Pelo menos na Terra, conseguimos fazer materiais em pequenos cubos que tinham a resistência à compressão necessária para fazer o trabalho.”

A equipe de pesquisa também submeteu as amostras a condições ambientais comumente presentes no espaço, incluindo vácuo e temperaturas baixas e altas. Eles descobriram que, no vácuo, algumas das amostras de material formaram cimento, enquanto outras foram apenas parcialmente bem-sucedidas. No geral, a resistência à compressão do cimento geopolimérico diminuiu quando foi formado sob condições de vácuo, em comparação com os cubos geopoliméricos curados à temperatura e pressão ambiente.

Em paralelo, os pesquisadores também estão explorando maneiras de usar cimentos geopoliméricos para imprimir casas em 3D e ativar materiais geopoliméricos usando tecnologia de micro-ondas.

Semelhante às micro-ondas que você usa para reaquecer seu café da manhã, o aquecimento por micro-ondas pode acelerar a cura do geopolímero e pode um dia fornecer uma maneira para construtores terrestres – ou astronautas – curarem o concreto geopolimérico de maneira direcionada.

Fonte: Earth, Advances in Space Research e Delaware University.

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