火星定居的构想正从科幻走向现实，而新加坡研究团队开发的“biolith”材料，为这一目标提供了关键技术支撑。这种以昆虫外骨骼中的几丁质为核心成分的低能制造材料，通过与火星表土的化学转化，实现了弹性好、多用途的建筑材料生产。从工具制造到群体结构建造，几丁质聚合物正成为地外工程可持续闭环制造的核心载体。
几丁质的普遍性是其被选为实验材料的关键。作为地球上仅次于纤维素的第二大有机聚合物，它广泛存在于真菌纤维、贝壳及昆虫外骨骼中。研究团队指出，在火星早期定居阶段，昆虫不仅是高产量蛋白质来源，其外骨骼的几丁质还可作为制造原材料。这种“副产品利用”模式避免了与食物供应的竞争，例如实验中提取几丁质的过程未影响昆虫肉的营养价值，形成完美的资源闭环。
实验室测试验证了这种材料的工程可行性。研究人员将几丁质与1%酸性酸混合，形成液体溶液后加入火星风化层模拟物，最终制成“生物层”溶液。该溶液通过铸造工艺制造出可承受与传统扳手相同扭矩的生物层扳手，并通过3D打印技术构建出受NASA启发的微型殖民地结构。尽管当前模型仅具雏形，但其展示的填充裂缝、铸造材料及增材制造能力，已证明该材料在极端环境中的多场景适应性。
火星环境的资源限制推动了材料研发的逻辑重构。传统地球制造依赖持续资源输入，而火星任务需最大化利用现场资源。研究团队通过电解酸性酸获取化学转化剂，结合火星表土中的铁氧化物与硅酸盐，构建了无需地球补给的制造体系。这种“就地取材”模式不仅降低了运输成本，更与地球日益紧迫的零浪费生态需求形成呼应——生物层材料的开发本质上是将可持续制造原则从地球移植到太空。
材料性能的突破背后是跨学科技术的融合。几丁质溶液的粘度调控依赖酸性酸浓度与火星风化层颗粒比的精确计算，而3D打印结构需兼顾材料强度与轻量化需求。实验中，微型殖民地模型虽外观简陋，但其内部蜂窝状结构已体现对火星极端温差与辐射的防护设计。研究人员透露，全尺寸结构的研发将聚焦于提升材料抗冲击性，以应对火星尘暴等突发环境挑战。
商业太空公司与NASA的载人火星任务规划，为这种材料提供了应用时间表。根据公开文件，2030年代前的火星任务需验证现场资源利用技术，而生物层材料的低能耗制造特性恰好符合这一需求。更深远的影响在于，其闭环制造模式可能重塑人类作为星际物种的发展路径——当可持续性从地球议题升维为跨星球生存法则，几丁质驱动的制造范式或许将成为人类文明向外扩张的底层逻辑。
目前，研究团队正测试生物层材料在模拟火星大气（95%二氧化碳）中的降解周期，以评估其长期环境影响。而未解决的疑问仍存在：酸性酸的电解过程是否会产生不可控副产物？几丁质溶液与火星土壤的化学反应是否受季节性温度波动影响？这些问题的答案，将决定这种“红色星球上的白色材料”能否真正支撑起人类的地外永久居留梦想。
