中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所近日宣布，其科研團隊成功以地球玄武巖模擬火星壤，通過熔融拉絲技術(shù)制備出連續(xù)模擬火星壤纖維。這一成果為未來火星基地建設(shè)提供了全新的材料解決方案，相關(guān)研究已發(fā)表于《交叉科學(xué)》期刊。
火星基地建設(shè)一直是航天領(lǐng)域的熱點話題，但高昂的太空運輸成本使得從地球運送建筑材料成為難題。新疆理化所的研究團隊自2019年起，便致力于探究利用火星壤制備連續(xù)纖維的可行性。
地球上的玄武巖因化學(xué)成分與火星壤相似，被選為模擬材料。經(jīng)過粉碎、熔融、拉絲等過程，科研團隊成功制備出連續(xù)模擬火星壤纖維。這種纖維具有高強度、耐腐蝕、耐極端溫度等特性，是理想的火星基地建設(shè)材料。
科研團隊還分析了火星特殊環(huán)境條件對纖維成纖過程及性能的影響，并發(fā)現(xiàn)較低成纖速度下制備的模擬火星壤纖維具有更優(yōu)異的力學(xué)性能。
模擬火星壤纖維的應(yīng)用潛力巨大，不僅可以與火星壤基體結(jié)合形成復(fù)合材料，用于3D打印建筑模塊，還可能在其他領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。例如，通過特定工藝，玄武巖纖維與高分子基體結(jié)合可制得高強度纖維增強復(fù)合材料，用于制造坦克、艦船、飛機外殼等。
科研團隊還成功研發(fā)出導(dǎo)電纖維材料和環(huán)保型高效PM0.3空氣過濾材料，進一步拓展了玄武巖纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。
