Первые разработки в области 3D‑печати на основе внеземных материалов

Первые разработки в области 3D‑печати на основе внеземных материалов

Первые разработки в области 3D‑печати на основе внеземных материалов

13 апреля
Покажи другу:

Когда человечество начнет колонизацию Луны и Марса, нам нужно будет создать для себя все: от маленьких инструментов до больших зданий, и это при том, что придется довольствоваться ограниченными ресурсами окружающей среды.

Профессор Рамиль Шах (Ramille Shah), на данный момент возглавляющая лабораторию разработки тканей и аддитивного производства (Tissue Engineering and Additive Manufacturing (TEAM)), недавно продемонстрировала способность печати трехмерных структур на основе имитаций марсианской и лунной пыли. В работе применяется процесс «трехмерного окрашивания» - термин, которым Шах и ее команда именуют новые 3D‑чернила и способ их печати, ранее использовавшиеся для печати гиперэластичной «костной структуры», 3D‑графена, углеродных нанотрубок и металлов, а также сплавов.

«Для таких мест, как другие планеты, в условиях ограниченности ресурсов, чтобы выжить людям нужно будет использовать то, что доступно на этой планете», пишет д-р Шах, доцент кафедры материаловедения в Инженерной школе МакКормика, а также доцент кафедры хирургии в Медицинской школе Фейнберга Северо-Западного университета.. «Наш процесс 3D‑окрашивания делает возможной 3D‑печать различных функциональных или структурных объектов вне Земли».

Частично спонсируемое грантом от Google и выполненное в Институте бионанотехнологии Симпсона Куэрри Северо-Западного университета, исследование было опубликовано в журнале Nature Scientific Reports. Первым автором статьи выступил Адам Джакус, докторант Иститута Хартвелла в лаборатории TEAM. В соавторстве с ним работали два бывших студента Северо-Западного инженерного факультета, Кэти Кубе, в настоящее время работающая инженером в SpaceX, и Николас Гейзендорфер, аспирант лаборатории TEAM.

Исследования основаны на материалах, утвержденных NASA и имитирующих лунную и марсианскую пыль. Иммитация имеет аналогичный состав, форму частиц и размеры пыли, найденной на поверхностях Луны и Марса. Команда профессора Шах добилась создания специальных 3D-красок, используя соответствующую пыль, ряд растворителей и биополимеров, а затем печатала несколько деталей при помощи процесса экструзии. Полученные структуры на 90 процентов состоят из пыли.

Несмотря на то, что объекты сделаны из плотных маленьких камней, полученный в результате материал является гибким, эластичным и жестким, и чем-то напоминает традиционную резину. Это первый пример мягких материалов, изготовленных на основе структур, приближенных по своему строению к внеземным. При необходимости, после своего изготовления материал может быть разрезан, свернут, сложен или деформирован.

«Мы даже напечатали 3D‑блоки, напоминающие кубики LEGO, которые можно использовать в качестве строительных блоков», поделилась Шах.

Рамиль Шах и Дэвид Дюнан, профессор материаловедения и инженерии, в настоящее время работают над оптимизацией способов сжигания подобных 3D‑окрашенных структур в печи, дополнительным процессом для трансформации мягких и эластичных объектов в твердые структуры, подобные керамике.

Несмотря на то, что колонизация других планет может занять некоторое время, профессор Шах полагает, что никогда не рано начать планирование.

Источник: http://www.mccormick.northwestern.edu/news/articles/2017/04/new-method-for-3d-printing-extraterrestr...





Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться


количество
пользователей

2339

количество
работ

4789