Mars Rocks 拥有合适的原材料来 3D 打印从工具到火箭零件的所有东西

随着太空探索的开始,3D 打印将成为一项绝对关键的技术。 最初,不可能单独制造创建和维持太空基础设施所需的每种工具。 唯一的选择是在太空中建造其中的一些工具,这在很大程度上是因为它可能需要数月甚至数年才能到达制造这些工具的任何区域。 因此,任何可以就地创建的工具都是早期太空探索者的最佳选择。 长期以来,使用火星风化层等材料对这些工具进行 3D 打印一直是一个正在进行的研究领域。 现在,华盛顿州立大学的一个团队使用模拟的火星风化层成功地打印了一些工具,而且它们似乎可以工作——在一定程度上。

该团队由华盛顿州立大学机械与材料工程系的 Amit Bandyopadhyay 教授领导,使用基于粉末的 3D 打印方法结合模拟的火星风化层。 火星风化层是一种黑色粉末状物质,旨在模仿在红色星球表面发现的带有粉末钛合金的材料。

测试了从仅 5% 风化层到 100% 风化层的材料组合。 它们经过烧结过程,将它们加热到 2,000 摄氏度,然后冷却,同时形成不同形状和尺寸的固体材料。

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展示使用火星风化层的 3D 打印。
学分——华盛顿州立大学 YouTube 渠道

测试得到的陶瓷是一个混合袋。 作为打印过程的一部分,由 100% 火星风化层制成的样品很脆,并且在其结构中出现裂缝。 虽然这些裂缝对工具制造来说是一个破坏性交易,但这些裂缝对于火星表面的其他用例来说相对无关紧要,例如为人类栖息地增加一层辐射防护,Bandyopadhyay 博士和他的团队很快指出了这一点出去。

就工具制造所需的材料特性而言,较低浓度的风化层(因此较高浓度的钛)表现更好。 事实上,5% 风化层与 95% 钛的混合物实际上比仅由 100% 钛制成的工具具有更好的物理性能。

WSU 的新闻稿没有解释为什么会出现这种情况,但它指出了火星风化层的潜在用例,作为未来火星探险者使用的工具的重要组成部分。 正如新闻稿明确指出的那样,每节省一公斤不必发射的材料都可能节省数十万美元。

火星并不是唯一可以证明使用风化层进行 3D 打印的地方。 艺术家对使用 3D 打印技术创建的月球基地的印象。
火星并不是唯一可以证明使用风化层进行 3D 打印的地方。 艺术家对使用 3D 打印技术创建的月球基地的印象。
学分:欧空局/福斯特+合作伙伴

我们多次报告说,使用风化层进行打印并不是一个新想法。 我们还报告了现场资源利用有时会变得混乱。 这甚至不是 Bandyopadhyay 博士的团队第一次用风化层进行 3D 打印——他们是 NASA 十年前研究的一部分,该研究着眼于使用粉碎的月球风化层作为 3D 打印过程的原料。

在使用任何工具来修复火星上的任何东西之前,还有很多工作要做,但证明它甚至可以部分地用火星本土的材料制造,是朝着实现它迈出的一步。 毫无疑问,WSU 的团队并不是最后一个使用这些材料制作更好工具的团队。

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UT – 成群的机器人可以在火星上挖掘地下城市
UT – 五个团队竞相为 NASA 设计一个 3D 打印的火星栖息地

铅图像:
火星描绘
信用——Wasan Prunglampoo 通过 iStock,归功于 NASA