Nghiên cứu máy in 3D có thể in ra các vật dụng cho phi hành gia từ chính... phân của họ

Chất thải của con người như phân, nước tiểu được coi là một trong những đề tài ít được quan tâm, nghiên cứu nhất trong giới khoa học . Thế nhưng, với ngành hàng không vũ trụ thì lại khác, vào đầu năm nay, một nhóm nghiên cứu đã được NASA tài trợ để tìm cách biến chất thải của các phi hành gia thành... thức ăn tái chế mà vẫn đảm bảo rằng chúng giàu protein, chất béo...

Hiện tại, các nhà nghiên cứu của trường Đại Học Calgary còn phát triển thêm ý tưởng này và sử dụng phân của các phi hành gia làm nguyên liệu cho các máy in 3D trong không gian. Quá trình này, trên lý thuyết nếu thực hiện được sẽ có thể cung cấp cho các phi hành gia một nguồn nguyên liệu mới để chế tạo các dụng cụ bằng nhựa cần thiết cho cuộc sống hàng ngày của họ. Và trong tương lai, công nghệ này có thể là thứ sẽ giúp con người chinh phục Sao Hỏa.

Đại Học Calgary đã đi tiên phong trong việc nghiên cứu, sử dụng một loại vi khuẩn E. Coli đã được biến đổi gien để biến phân người thành một loại nhựa được biết đến với tên khoa học là polyhydroxybutyrate.

Quá trình được băt đầuvới giai đoạn ủ khi phân của các phi hành gia được để vài ngày giúp tăng lượng axit béo dễ bay hơi (volatile fatty acids - VFAs). Sau đó, chúng sẽ được đưa vào một máy quay li tâm để lọc các VFAs này ra khỏi phần còn lại của chất thải. Tiếp theo, các VFAs này sẽ được đưa vào một buồng lên men chứa các vi khuẩn E. coli đã được biến đổi gien giúp tạo ra nguyên liệu cho quá trình in. Cuối cùng, hệ thống in 3D sẽ chịu trách nhiệm biến nguyên liệu mới này thành các vật dụng cho phi hành gia. Phần chất thải còn thừa lại sẽ được sử dụng để làm rào chắn bức xạ cho phi thuyền.

Hiện tại, dự án đang được tiến hành nghiên cứu và 2 sinh viên tình nguyện đang làm việc cho dự án để thử nghiệm độ bền của loại túi nhựa, vốn là sản phẩm của quá trình tổng hợp trên trong điều kiện áp suất thấp. Dự kiến loại túi này sẽ được thử nghiệm trên phi thuyền Falcon 20 vào tháng 07 tới đây. Vì thời gian thử nghiệm trong điều kiện không trọng lực hạn hẹp nên thí nghiệm sẽ chỉ giới hạn trong việc tạo ra loại túi nhựa kích thước nhỏ từ vi khuẩn E. coli biến đổi gien ở trên thay vì cả một quá trình hoàn thiện như đã được công bố.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu hi vọng rằng sẽ có thể chế tạo ra được các loại nhựa đa dạng hơn nữa, bao gồm cả những nguyên liệu có độ bền, sự linh hoạt cao và có thể được ứng dụng cho nhiều mục đích trong không gian.