Mới đây, các phi hành gia trên trạm vũ trụ ISS đã quyết định kiểm tra khả năng đông đặc của xi măng trong môi trường vi trọng lực để xem liệu nó có thể hoạt động hiệu quả như trên Trái đất hay không. Dự án có tên gọi là Điều tra vi trọng lực về sự rắn chắc của xi măng (MICS) hay Dự án kiểm tra sự đông đặc của xi măng trong môi trường vi trọng lực.
Khi con người lên vũ trụ, chúng ta sẽ cần một không gian để ở, Đã có nhiều ý tưởng về việc xây nhà in 3D trong không gian, nhưng thực tế, vật liệu in 3D và xây dựng bằng công nghệ in 3D không hề đơn giản, nếu không muốn nói là rất tốn kém. Nếu như trên Trái đất, con người thường dùng xi măng để xây nhà, làm nơi ở. Nhưng chúng ta có thể sử dụng xi măng để xây dựng trong không gian? Đó cũng là câu hỏi mà nhiều nhà khoa học băn khoăn lâu nay.
Alexandra Radlinska, một trong những nhà nghiên cứu chính của dự án và từ Đại học Bang Pennsylvania, cho biết, trong các sứ mệnh tới Mặt Trăng và Sao Hỏa, con người và thiết bị sẽ cần được bảo vệ khỏi nhiệt độ và bức xạ cực cao. Và cách duy nhất để làm điều đó là xây dựng cơ sở hạ tầng trên các tàu vũ trụ. Ý tưởng là xây dựng một vật liệu như bê tông trong không gian. Bê tông rất bền và bảo vệ tốt hơn nhiều so với các vật liệu khác.
Dự án cũng phần nào đưa ra so sánh đầu tiên giữa quá trình chế biến xi măng trên Trái đất và trong môi trường không trọng lực. Các nhà khoa học biết rất nhiều về bê tông trên Trái đất nhưng vẫn chưa biết điều gì sẽ xảy ra với những vật liệu đó khi bị bỏ lại ngoài không gian.
Radlinska tiết lộ, làm thế nào bê tông có thể cứng lại? Cấu trúc vi mô sẽ ở đâu? Đó là những câu hỏi mà chúng tôi đang cố gắng trả lời.
Thử nghiệm khả năng đông kết của xi măng trong không gian trên ISS.
Theo đó, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một loạt hỗn hợp có thể thay đổi các yếu tố khi chế tạo xi măng. Đánh giá đầu tiên cho thấy mẫu xi măng đặt trên trạm vũ trụ rất khác so với mẫu xi măng trên Trái đất.
Sự khác biệt chính là độ xốp của xi măng cao hơn khi nó tồn tại trong không gian. Độ xốp tăng lên ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền của vật liệu, nhưng hiện tại, các nhà nghiên cứu vẫn chưa thể đo độ bền của vật liệu hình thành từ quá trình xi măng hóa trong không gian.
Radlinska nhấn mạnh, mặc dù bê tông đã xuất hiện khá lâu trên Trái đất, nhưng chúng ta vẫn chưa hiểu đầy đủ tất cả các khía cạnh của quá trình hydrat hóa. Giờ đây, chúng ta đã biết một số điểm khác biệt giữa xi măng khi nói đến quá trình hydrat hóa. Sự đông đặc trên Trái đất và trong không gian khác nhau như thế nào , do đó chúng tôi có thể đánh giá sự khác biệt nào có lợi và bất lợi cho việc sử dụng vật liệu trong không gian. được đặt trong túi kín, vì vậy có một câu hỏi khác, liệu quá trình đông kết có tạo ra sự khác biệt nào nếu xi măng được để trong môi trường không gian mở?
Việc phát hiện ra rằng bê tông có thể chữa khỏi trong không gian là một bước tiến quan trọng giúp các nhà khoa học suy nghĩ về khả năng xây dựng và định cư của con người trên Mặt trăng trong tương lai.
Radlinska xác nhận, chúng tôi đã xác nhận giả thuyết rằng xi măng có thể đóng rắn trong không gian. Giờ đây, chúng tôi có thể thực hiện các bước tiếp theo để tìm ra một chất kết dính dành riêng cho không gian, tương thích với các mức độ trọng lực khác nhau trên Mặt trăng hoặc sao Hỏa.
Nghiên cứu đột phá gần đây đã được công bố trên Tạp chí Frontiers in Materials.
VLXD.org (TH)
Ý kiến của bạn