新的微波工艺可以让宇航员用月球尘埃制作砖块

科学家们已经开发出一种技术，可以让宇航员用月球土壤制作建筑砖，这种技术更快、更容易。秘密在于加热月球尘埃，然后将其放入航空航天级微波炉中。

如果你要向月球发射载人火箭，你最不想做的就是用又大又笨重的水泥袋把飞船压下去。也就是说，如果宇航员计划在月球上生活一段时间，他们就需要在月球表面建造某种结构。

考虑到这一困境，一些小组正在探索宇航员可以使用的将风化层（月球表层土壤）转化为建筑材料的不同方法。在具体生产砖块时，过去的努力涉及使用太阳能聚光器和高功率激光器等设备。

另一种替代方法是微波烧结。简而言之，这涉及到将松散的风化层暴露在超高频微波中。在风化层中自然产生的金属颗粒将微波转化为热能，使它们融合在一起。结果是一个坚实的材料块。

使用微波烧结制作月球砖的优点包括：它比其他提出的方法更快、更节能，而且不需要任何添加剂。然而，不幸的是，迄今为止进行的实验所生产的砖块在结构上存在太多缺陷，无法实际使用。

这就是该技术的新变种。它是由韩国土木工程与建筑技术研究所的Hyu Soung Shin博士及其同事开发的。

科学家们首先使用传统的微波烧结技术，用一种名为KLS-1的商业风化模拟物生产实打实的砖块。由于加热过程并没有像以前的研究那样均匀地发生在整个材料中，砖的内部裂缝沿着局部热点和冷点之间的边界运行。

经过一些实验，发现这个问题可以通过首先在真空中将KLS-1加热到250ºC（482ºF）约8小时来解决。然后将材料放置在多模式微波烧结炉中，在1080°C（1976ºF）的内部温度下保持10分钟。最后一步，让风化层在室温下冷却大约16个小时。

制成的砖没有裂缝，而且岩心取样表明，每块砖的密度、孔隙率和抗压强度都是均匀的。

科学家们在一篇关于他们的研究的论文中说：“在物理和机械性能上的强大的可重复性和相似性，验证了微波烧结在制造适合在月球上用作建筑材料的大型均匀块方面的可行性。”

这篇论文最近发表在《建筑工程杂志》上。

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