Des chercheurs ont mis au point un matériau de construction vivant à base de levure, de gélatine et de sable, pensé pour ériger des habitats sur Mars sans recourir à des fours chauffés à haute température. Ce procédé bio-inspiré consomme moins d’énergie et s’avère recyclable pour de futures structures spatiales.
Des briques vivantes évitent les fours chauffés à haute température sur Mars
Transporter du ciment, du fer ou des briques depuis la Terre vers Mars représente un défi logistique et financier presque insurmontable. Des équipes de recherche ont conçu un matériau de construction baptisé en anglais « living building material » ou matériau de construction vivant. L’objectif consiste à s’affranchir des méthodes traditionnelles, comme le frittage de régolithe, qui nécessitent de chauffer des minéraux à plus de 1 000 °C à l’aide de lourdes machines énergivores.
Le nouveau procédé repose sur un mélange de sable inactif, d’un hydrogel à base de gélatine et de cellules de levure génétiquement modifiées. Cette approche mise sur la bio-ingénierie pour façonner les structures directement sur place, ouvrant la voie à des habitats spatiaux plus sobres en énergie.
La levure et la gélatine lient les grains de sable
Les scientifiques ont modifié la surface des cellules de levure — notamment de la souche Saccharomyces cerevisiae — pour qu’elles expriment des protéines agissant de la même manière que la colle biologique utilisée par les organismes marins pour se fixer aux rochers. Ce liant naturel associe solidement les grains de sable et la gélatine.
Le matériau a été préparé en laboratoire avant de subir une lyophilisation de 48 heures à une température de -55 °C et sous une pression de 0,0001 atmosphère. Au cours de cette étape, l’eau s’est transformée en vapeur tandis que la gélatine formait un réseau poreux autour des grains de sable. Des tests d’impression par extrusion réalisés à -30 °C et sous une pression de 0,01 atmosphère ont également démontré la faisabilité d’imprimer un petit édifice dans des conditions similaires à celles de la surface martienne.
Le béton biologique atteint douze mégapascals
La résistance à la compression atteint environ 12 mégapascals, tandis que la résistance à la flexion s’établit à 6 mégapascals. Ces performances placent ce matériau au niveau des bétons standards à base d’hydrogel et dépassent certains échantillons de référence traditionnels.
La structure bénéficie d’une porosité homogène favorisée par l’action de la levure, tandis que le froid et la faible pression de l’environnement martien permettent d’accélérer l’évaporation de l’eau résiduelle. Ce mécanisme durcit le liant organique sans exiger l’intervention de fours géants. Les chercheurs notent toutefois que l’estimation énergétique initiale ne prend pas encore en compte la culture microbienne, la gestion des nutriments ou la récupération de l’eau à grande échelle.
Les fragments brisés redonnent de nouvelles briques
La durabilité de ce matériau innovant a été testée en brisant des briques d’origine afin de réutiliser les fragments pour en fabriquer de nouvelles. Les analyses menées au cours de ces expériences de recyclage ont confirmé que les propriétés mécaniques du matériau étaient conservées et que les cellules de levure restaient viables après plusieurs cycles de transformation.
Les chercheurs doivent encore évaluer la résistance des briques face aux rayonnements cosmiques, leur conductivité thermique, leur comportement sur le long terme et leur mise en œuvre à grande échelle.
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