Космические технологии увеличивают возможности 3D-печати и устраняют запах ног

Недавно появившиеся побочные продукты Центра космических полетов имени Маршалла НАСА предлагают преимущества для космического и коммерческого применения. Вставка из материала космической эры помогает уменьшить резкий запах обуви, а современный 3D-принтер позволяет печатать электронику по запросу. Эти технологии представлены в последнем выпуске публикации NASA Spinoff , выпущенной в декабре 2020 года.

«Технологии, полученные от Marshall, демонстрируют нашу способность создавать эффективные решения от рабочего пространства до космоса», – сказал Терри Тейлор, менеджер отдела передачи технологий в Marshall.

Качество воздуха в замкнутой среде важно, особенно для космонавтов, летящих в космос. Космические системы очистки должны очищать воздух от углекислого газа, поступающего в результате выдоха космонавтов, а также от химических соединений, образующихся в результате экспериментов и от оборудования.

Одним из таких соединений является силоксан, который выделяется из пластмасс, таких как печатные платы. Такие исследователи, как Джей Перри, эксперт по технологиям фильтрации из Marshall, протестировали различные материалы для фильтрации газа.

«Существует богатая и долгая история использования активированного угля для этих приложений, восходящая к Project Mercury», – сказал Перри.

Хотя Перри и исследователи в конечном итоге нашли раствор с использованием гранулированного активированного угля, они обнаружили, что альтернатива – ткань с активированным углем – также хорошо себя зарекомендовала.

Тейлор Вигеле познакомился с Перри и его исследованиями во время работы в Space Exploration Technologies – SpaceX – в Хоторне, Калифорния. Во время учебы в Гарвардской школе бизнеса Вигеле и четыре одноклассника решили использовать ткань в качестве вставки для обуви в рамках задания. Это сработало.

Вигеле и деловой партнер Сьерра Смит основали компанию Zorpads в Нью-Йорке; этот шаг привел к появлению в популярном телешоу «Shark Tank». Они даже получили инвестиции от известных личностей в шоу.

Ченс Гленн также полагался на опыт Маршалла в разработке eForge из компании Electronic Alchemy из Хантсвилла – 3D-принтера для электроники, который позволяет любому печатать собственные датчики, источники света и другие электронные компоненты по запросу.

Гленн получил около 1 миллиона долларов по контрактам НАСА по передаче технологий для малого бизнеса (STTR) Фазы I и Фазы II. Программа НАСА STTR финансирует исследовательские и опытно-конструкторские проекты в технологических областях, которые способствуют выполнению миссий агентства. Он также получил контракт на проведение Фазы III исследований инноваций в малом бизнесе (SBIR).

Трейси Пратер, инженер по материалам в Marshall, работающая над проектом агентства по производству в космосе, осуществляла технический надзор за разработкой нового принтера.

«В настоящее время парадигма состоит в том, что все, что используется в космосе, запускается с Земли», – сказал Пратер. «Когда вы смотрите на анализы долгосрочных миссий – полетов на Марс или стабильной среды обитания в глубоком космосе – логистические требования становятся в некотором смысле непомерно высокими».

Печать деталей, инструментов и компонентов по требованию может помочь снизить стартовую массу, сделав миссии в дальний космос более осуществимыми и самодостаточными.

Гленн и команда Electronic Alchemy должны были не только разработать машину, которая могла бы печатать электронику, но и разработать для этого нити. В принтере eForge используется моделирование расплавленного материала, которое похоже на то, как работает пистолет для горячего клея: нить нагревается до состояния жидкости, выдавливается, осаждается и снова затвердевает.

3D принтер

Первоначально шесть различных материалов были разработаны после проверки инженерами Marshall. Эти материалы могут использоваться в переключателях, коммуникационном оборудовании и солнечных элементах, и их можно комбинировать для создания более сложных машин, таких как схемы и компьютеры.

Разрабатываются новые нити и улучшения в принтере. У первого eForge есть одна рука, которая берет картридж с нитью, печатает им и кладет его обратно, прежде чем извлекать следующую нить. Материалы укладываются слоями, и машина может печатать до восьми материалов на один слой. Будущие итерации позволят использовать больше материалов на слой.

Гленн надеется, что eForge будет также полезен для университетов и школ, а также для приложений для исследований и разработок, ссылаясь на возможность проектирования, печати, тестирования и итерации всего за считанные минуты.

Zorpads и eForge – это всего лишь два примера того, как инвестиции НАСА в развитие аэронавтики и исследования космоса используются в повседневной жизни.

Читайте обзоры:

-->