In quello che potrebbe essere un significativo passo avanti nell'esplorazione dello spazio, un team di ricercatori dell'Indian Institute of Science (IISc) e dell'Indian Space Research Organization (ISRO) ha sviluppato un processo sostenibile per realizzare strutture simili a mattoni sulla luna. Sfrutta il suolo lunare, e utilizza batteri e semi di guar per consolidare il terreno in eventuali strutture portanti. Questi "mattoni spaziali" potrebbero eventualmente essere utilizzati per assemblare strutture abitative sulla superficie lunare, suggeriscono i ricercatori.

"È davvero entusiasmante perché unisce due campi diversi, la biologia e l'ingegneria meccanica, "dice Alloke Kumar, Ricercatore presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica, IISc, uno degli autori di due studi recentemente pubblicati su Ceramica Internazionale e PLOS One .

L'esplorazione dello spazio è cresciuta in modo esponenziale nell'ultimo secolo. Con le risorse della Terra in rapida diminuzione, gli scienziati hanno solo intensificato i loro sforzi per abitare la luna e forse altri pianeti.

Il costo per inviare una libbra di materiale nello spazio esterno è di circa $ 10, 000. Il processo sviluppato dal team dell'IISc e dell'ISRO utilizza l'urea, che può essere ricavata dall'urina umana, e il suolo lunare come materie prime per la costruzione sulla superficie lunare. Ciò riduce notevolmente la spesa complessiva. Il processo ha anche un'impronta di carbonio inferiore perché utilizza la gomma di guar invece del cemento per il supporto. Questo potrebbe anche essere sfruttato per realizzare mattoni sostenibili sulla Terra.

Alcuni microrganismi possono produrre minerali attraverso vie metaboliche. Uno di questi batteri, chiamato Sporosarcina pasteurii , produce cristalli di carbonato di calcio attraverso una via metabolica chiamata ciclo ureolitico:utilizza urea e calcio per formare questi cristalli come sottoprodotti della via. "Gli organismi viventi sono stati coinvolti in tali precipitazioni minerali fin dagli albori del periodo Cambriano, e la scienza moderna ha ora trovato un uso per loro, " dice Kumar

Per sfruttare questa capacità, Kumar e i colleghi dell'IISc hanno collaborato con gli scienziati dell'ISRO Arjun Dey e I Venugopal. Hanno prima mescolato i batteri con un simulante del suolo lunare. Quindi, hanno aggiunto le fonti di urea e calcio necessarie insieme alla gomma estratta dai semi di guar di provenienza locale. La gomma di guar è ​​stata aggiunta per aumentare la resistenza del materiale fungendo da impalcatura per la precipitazione dei carbonati. Il prodotto finale ottenuto dopo alcuni giorni di incubazione è risultato possedere una notevole resistenza e lavorabilità.

"Il nostro materiale potrebbe essere fabbricato in qualsiasi forma libera utilizzando un semplice tornio. Questo è vantaggioso perché elude completamente la necessità di stampi specializzati, un problema comune quando si cerca di realizzare una varietà di forme mediante fusione. Questa capacità potrebbe anche essere sfruttata per realizzare intricate strutture ad incastro per la costruzione sulla luna, senza la necessità di ulteriori meccanismi di fissaggio, " spiega Koushik Viswanathan, Ricercatore presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica, IISc, un altro autore.

Il PLOS Uno studio, ideato da Rashmi Dikshit, un DBT-BioCARe Fellow presso IISc, ha anche studiato l'uso di altri batteri del suolo disponibili localmente al posto di S. pasteurii . Dopo aver testato diversi campioni di terreno a Bangalore, i ricercatori hanno trovato un candidato ideale con proprietà simili: Bacillus velezensis. Solo una fiala di S. pasteurii può costare Rs. 50, 000; B. velezensis , d'altra parte, costa circa dieci volte meno, dicono i ricercatori.

Gli autori ritengono che questo sia il primo passo significativo verso la costruzione di edifici nello spazio. "Abbiamo una certa distanza da percorrere prima di esaminare gli habitat extraterrestri. Il nostro prossimo passo è realizzare mattoni più grandi con un processo di produzione più automatizzato e parallelo, " dice Kumar. "Contemporaneamente, vorremmo anche migliorare ulteriormente la resistenza di questi mattoni e testarli in varie condizioni di carico come impatti e possibilmente terremoti lunari".