小细菌，大作用，蓝藻细菌改性岩石为3D打印火星建筑带来无限可能

导读：正如美国国家航空航天局所讲的那样，火星是一个能让我们产生无限畅想的地方。近年来，人类太空探索的重点已经从月球旅行转向火星。太空竞赛的最终目标之一就是移民到这颗红色星球，而为了做到这一点，可居住的建筑物是必不可少的。

2022年12月22日，南极熊获悉，为了能够成功在火星上建设栖息地，来自加利福尼亚大学欧文分校的研究人员研究了蓝藻细菌从智利阿塔卡马沙漠的岩石中吸收营养的生化过程。他们发现这些细菌可以改变岩石的特性，并认为这个发现可以应用于类似恶劣环境中的3D打印建筑中，例如火星。

要了解有关这项实验的更多信息，你可以点击这里查看科学论文。论文相关链接：https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2022.100493

研究人员使用高分辨率电子显微镜和先进的光谱成像技术进行了实验，以了解微生物如何改变天然矿物和合成纳米陶瓷。他们发现，蓝细菌产生的生物膜可以改变天然材料的特性：它们可以溶解石膏岩内的磁性氧化铁颗粒，随后将磁铁矿转化为氧化赤铁矿。它们这样做是为了生产它们进行光合作用所需的矿物质，以便生存。当研究人员发现这一点时，他们想知道是否可以操纵这些自然过程来帮助人类在荒凉环境中生存。

△UCI 材料科学与工程教授David Kisailus。(图片来源:Steve Zylius / UCI)

这可能意味着什么？

由于实验表明，蓝细菌可以用来改变天然材料和人工材料的特性，研究人员希望可以利用微生物改性岩石的天然过程。进而利用这些材料在恶劣的环境中，如在火星上，进行大规模的增材建造。UCI的材料科学和工程教授David Kisailus这样解释其重要性：“我称它为'月球成型'，而不是地球成型。如果你想在月球上建造一些东西，与其花费高成本从地球运输，倒不如让机器人系统3D打印介质，然后让微生物把它重新配置成有价值的东西。”

此外，他还表示："这是我们的生物仿生学和纳米结构材料实验室的主要主题。大自然经过数亿年的完善，为什么我们不能从中获取智慧呢？我们只需搞清楚自然界中的秘密和运行机理，并应用或调整它们以满足我们的需要。"

这并不是3D打印被考虑用于地球以外的建筑的第一个案例。就在今年，ICON公司获得了美国宇航局5720万美元的资金，用于研究具有足够热能、辐射和微陨石保护的宜居建筑的可能性。随着研究转向人类在月球上的长期存在和火星上的长途旅行，3D打印很可能将继续在这些项目中发挥作用。

△在另一个地外栖息地的例子中，ICON公司得到了NASA的资助，以生产3D打印的月球建筑（图片来源：ICON公司）