3D štampa u bestežinskom stanju

Nedavni eksperimenti tima sa Univerziteta Zapadna Virdžinija fokusirali su se na to kako okruženje bez težine mikrogravitacije utiče na 3D štampanje pomoću pene od titanijuma, materijala sa potencijalnim primenama u rasponu od UV blokiranja do prečišćavanja vode. Američko hemijsko društvo – ACS Applied Materials and Interfaces objavilo je svoje nalaze. 

 „Svemirska letelica ne može da nosi beskonačne resurse, tako da morate da održavate i reciklirate ono što imate, a 3D štampa to omogućava“, rekao je glavni autor Jacob Cordonier. „Možete da štampate samo ono što vam je potrebno, smanjujući otpad. Naša studija je ispitala da li 3D štampana pena od titanijum dioksida može zaštititi od ultraljubičastog zračenja u svemiru i prečistiti vodu. 

 „Istraživanje nam takođe omogućava da vidimo ulogu gravitacije u tome kako pena izlazi iz mlaznice 3D štampača i širi se na podlogu. Videli smo razlike u obliku filamenta kada se štampa u mikrogravitaciji u poređenju sa gravitacijom Zemlje. A promenom dodatnih promenljivih u procesu štampanja, kao što su brzina pisanja i pritisak ekstruzije, možemo da dobijemo jasniju sliku o tome kako svi ovi parametri međusobno deluju da bi podesili oblik filamenta. 

 „Transport čak i kilograma materijala u svemiru je skup, a skladištenje je ograničeno, tako da razmatramo ono što se zove ’iskorišćenje resursa na licu mesta’“, rekao je autor doprinosa Konstantinos Sierros. „Znamo da Mesec sadrži naslage minerala veoma sličnih titanijum dioksidu koji se koristi za pravljenje naše pene, tako da je ideja da ne morate da transportujete opremu odavde u svemir jer možemo da kopamo te resurse na Mesecu i štampamo opremu to je neophodno za misiju.” 

 Da bismo izmerili efikasnost pene od titanijuma u blokiranju UV talasa, „mi bismo osvetljavali svetlost u rasponu od ultraljubičastih talasnih dužina do spektra vidljive svetlosti“, objasnio je on. „Izmerili smo koliko svetlosti prolazi kroz film od pene od titanijuma koji smo odštampali, koliko se reflektovalo i koliko je uzorak apsorbovao. Pokazali smo da film blokira skoro svu UV svetlost koja pogađa uzorak i vrlo malo vidljive svetlosti prolazi. Čak i sa samo 200 mikrona debljine, naš materijal je efikasan u blokiranju UV zračenja.” 

 Cordonier je rekao da je pena takođe pokazala fotokatalitička svojstva, što znači da može da koristi svetlost za promovisanje hemijskih reakcija koje mogu da urade stvari poput prečišćavanja vazduha ili vode. 

 Član tima Ronan Butts vodio je eksperimente u testiranju kontaktnog ugla kako bi analizirao kako promene temperature utiču na površinsku energiju pene. Butts je ovo istraživanje nazvao „drugačijom vrstom izazova sa kojim studenti ne mogu uvek da dožive“ i rekao da posebno ceni komponentu angažovanja. 

 „Naš tim ima priliku da uradi mnogo sa mladim studentima kao što su izviđači preko Merit Badge Univerziteta na WVU. Moramo da im pokažemo šta radimo ovde kao način da kažemo: „Hej, ovo je nešto što bi i ti mogao da uradiš“, rekao je Butts. 

 „Pokušavamo da integrišemo istraživanje u studentske karijere u ranoj fazi“, rekao je Sierros. „Imamo podgrupu studenata koja je čisto hardverska i oni prave 3D štampače. Imamo studente koji vode razvoj materijala, automatizaciju, analizu podataka. Studenti koji su ovaj posao radili uz podršku dva veoma konkurentna NASA granta učestvuju u celom istraživačkom procesu. Objavili su recenzirane naučne članke i prezentovali na konferencijama.” 

Izvor: techbriefs.com