Mit Hilfe von 'Abfall'-Produkten aus aktuellen NASA-Forschungen haben Wissenschaftler transformative Nanomaterialien entwickelt.

20. Dezember 2023

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Korrekturgelesen von der University of Sussex

Forscher an der University of Sussex haben das transformative Potenzial von Mars-Nanomaterialien entdeckt und könnten damit die Tür zur nachhaltigen Besiedlung des roten Planeten öffnen.

Mit Ressourcen und Techniken, die derzeit auf der Internationalen Raumstation und von der NASA angewendet werden, führte Dr. Conor Boland, Dozent für Materialphysik an der University of Sussex, eine Forschungsgruppe an, die das Potenzial von Nanomaterialien untersuchte - unglaublich winzige Komponenten, die tausendmal kleiner sind als ein menschliches Haar - für die Produktion von sauberer Energie und Baustoffen auf dem Mars.

Indem sie das, was von der NASA als Abfallprodukt angesehen wurde, und ausschließlich nachhaltige Produktionsmethoden, einschließlich wasserbasierter Chemie und energiearmer Prozesse, anwandten, identifizierten die Forscher erfolgreich elektrische Eigenschaften innerhalb von Gipsnanomaterialien - und eröffneten damit Möglichkeiten für saubere Energie- und nachhaltige Technologieproduktion auf dem Mars.

Die Forschung wurde im Journal Advanced Functional Materials veröffentlicht.

Dr. Conor Boland sagte: 'Diese Studie zeigt, dass das Potenzial für Nanomaterialien buchstäblich außerirdisch ist. Unsere Studie baut auf jüngsten Forschungen der NASA auf und verwandelt das, was als Müll angesehen wurde - im Wesentlichen Klumpen von Gestein - in transformierende Nanomaterialien für eine Reihe von Anwendungen, von der Erzeugung von sauberem Wasserstofftreibstoff bis hin zur Entwicklung eines elektronischen Bauteils ähnlich einem Transistor zur Schaffung eines Zusatzstoffs für Textilien zur Steigerung ihrer Robustheit.

Dies eröffnet Möglichkeiten für nachhaltige Technologien und Bauweisen auf dem Mars, zeigt aber auch das breitere Potenzial für umweltfreundliche Durchbrüche hier auf der Erde.'

Um diesen Durchbruch zu erzielen, verwendeten die Forscher die innovative Methode der NASA zur Extraktion von Wasser aus Mars-Gips, das von der Agentur zur Gewinnung von Wasser für den menschlichen Verzehr dehydriert wird. Dabei entsteht ein Nebenprodukt namens Anhydrit, das von der NASA als Abfallmaterial betrachtet wird, jedoch nun als äußerst wertvoll erachtet wurde.

Die Sussex-Forscher haben Anhydrit in Nanobänder verarbeitet - im Wesentlichen bandnudelähnliche Materialien -, um ihr Potenzial zur Bereitstellung von sauberer Energie und nachhaltiger Elektronik zu demonstrieren. Darüber hinaus konnte bei jedem Schritt des Prozesses Wasser kontinuierlich gesammelt und recycelt werden.

Dr. Boland fügte hinzu: 'Wir sind optimistisch hinsichtlich der Machbarkeit dieses Verfahrens auf dem Mars, da es nur natürliche Materialien erfordert - alles, was wir verwendet haben, könnte theoretisch auf dem roten Planeten repliziert werden. Dies ist wahrscheinlich das wichtigste Ziel, um die Marskolonie von Anfang an nachhaltig zu gestalten.'

Obwohl die Produktion von Elektronik im großen Maßstab auf dem Mars aufgrund des Mangels an Reinräumen und sterilen Bedingungen möglicherweise nicht praktikabel ist, haben die Anhydrit-Nanobänder Potenzial für die Produktion von sauberer Energie auf der Erde und könnten später noch einen tiefgreifenden Einfluss auf die nachhaltige Energieproduktion auf dem Mars haben.

Journalinformation: Advanced Functional Materials

Bereitgestellt von der University of Sussex