火星尘埃能3D打印成火箭部件

研究人员发现了一种利用火星尘埃进行3D打印工具和部件的方法。 图片来源:华盛顿州立大学研究人员发现了一种利用火星尘埃进行3D打印工具和部件的方法。 图片来源:华盛顿州立大学

  科技日报北京9月22日电(实习记者张佳欣)美国华盛顿州立大学的研究人员发现,将少量模拟碎火星岩石与钛合金混合,在3D打印过程中制成一种更坚固、更高性能的材料,可用于制造探索这颗红色星球的工具和火箭部件。这一突破可以使未来的太空旅行更便宜、更实用。

  为了做到这一点,研究人员对火星岩尘(风化层)进行了测试。这是一种黑色粉状物质,用于模拟在火星表面发现的岩石材料,其通过火星探测器的机械臂收集。研究人员使用基于粉末的3D打印机将模拟的火星岩尘与钛合金混合。钛合金因其耐热性和强度而常用于太空探索。

  研究人员用高功率激光器将材料加热到超过2000摄氏度使它们熔化。接着,将熔化的混合物倒在一个移动的平台上,研究人员可创造出不同的尺寸和形状。材料冷却后,研究人员对其强度和耐用性进行了测试。

  值得注意的是,研究人员在打印中使用了比例从5%到100%不等的火星风化层。仅添加5%的火星风化层制成的零件没有任何裂缝或气泡,比单独使用钛合金的性能更好、更加坚固。这意味着它可以用来制造重量更轻的零件,并仍然能承受重载。而100%由风化层制成的物体更容易破裂并且缺乏强度,尽管如此,该材料仍可用于制造涂料以保护设备免受生锈或辐射损坏。

  这项创新可以使直接在火星上制造零件成为可能。华盛顿州立大学教授阿米特·班迪奥帕迪称,载人飞船任务很难将所有东西都带到太空,而且如果他们在执行任务时忘记了一个工具,也无法立即返回地球去取。此外,仅将1公斤材料送入地球轨道就需要花费约54000美元。因此,任何可以直接在太空或火星上制造的东西都可以节省航天飞机的耗资和重量。

  班迪奥帕迪表示,该研究仍处于早期阶段,该团队希望通过使用不同的金属或3D打印技术获得更好的结果。

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