2019/02/20
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4个应用案例告诉你太空3D打印并不遥远
太空3D打印是未来领域的绝佳融合。从火星尘埃建筑到迷你卫星，这些都是我们在太空项目中最有前途的3D打印！
Made In Space在将其打印到太空之前，在零重力室中测试他们的3D打印机。
正如您从这些项目中看到的那样，3D打印对太空旅行的可持续性意义重大。它的应用范围从创建大型月球基地到打印用于医疗用途的微小细胞。
在太空中安装3D打印机可以让宇航员在需要时打印他们需要的物品，而不是依靠来自地球的货物。它还使船舶更轻，降低了发射成本。
3D打印对象可以回收并制成完全不同的对象。这对于长途旅行非常有用，因为船上只有有限的材料。
然而，在太空中进行3D打印绝对不容易。虽然3D打印机的基本设计保持不变，但零重力打印需要特殊考虑。一方面，在没有重力将液体层冷却之前将它们保持在一起的情况下，材料本身必须在层之间是粘性的。
话不多说，下面我们来看看几个有趣的太空3D打印应用。
1.太空打印的扳手
宇航员巴里（布奇）威尔莫尔展示了3D打印扳手。
2014年，NASA科学家在国际空间站（ISS）3D上使用从地球传输的文件打印了一把棘轮扳手。
这可能看起来不算什么，因为该扳手本身并没有实际使用。但它代表着可持续太空旅行的一大进步。
“如果这是工作人员需要的工具怎么办？”NASA的3D打印机经理Werkheiser解释道，“我们不仅在空间制造方式上取得了新的进展，而且在我们运营和批准太空硬件的方式方面也取得了新的进展。在太空中建造，而不是从地球发射输送。”
根据宇航员的需求，未来的潜力包括在太空中制造的定制工具。空间引力的缺乏也很方便，因为不存在讨厌的悬垂。
下一步？确定哪些现有工具应在空间中进行3D打印。“我们迫不及待地想看到站内宇航员在日常工作中使用他们在太空中建造的工具。”Werkheiser说。
NASA还在线提供一些3D资源，包括卫星和火箭模型。
2.由火星沙制成的建筑物
使用风化土和塑料混合的3D打印机打印。
如果人们要住在火星上，他们就需要一个住宿的地方。这意味着科幻小说的所有实验室、化合物和温室都必须能够在外太空的恶劣天气中生存。
3D打印是使用机器快速构建结构的好方法，即使在零重力环境中也是如此。然而，从地球运输所有建筑材料是不可行的——原材料很重，因此发送成本很高。美国宇航局科学家正在研究的更好的选择是使用风化物进行3D打印。
Regolith有点像沙子 - 由千年小行星撞击产生的一小块碎石。然而，由于与地球相比风化很少，因此风化层基本上是超锋利的尘埃。
可以想象，这给研究人员带来了各种各样的挑战。磨砂往往会进入机械并堵塞操作。Regolith的行为与沙子完全不同，需要一些技巧才能使其成为3D可打印形式。
然而，科学家们对未来充满希望。“我们已经证明这是一个可行的概念，现在我们正在努力对其进行表征和升级。”在美国宇航局颗粒力学与风电运营实验室工作的Nathan Gelino说。
3. CubeSats
仔细观察，您可以看到物体上嵌入的电线。
目前，欧洲航天局正在用一种名为PEEK的特殊热塑性塑料试验3D打印卫星。
CubeSats（或立方体卫星）是大约10厘米的卫星。它们很小，可堆叠，并且可以与其他CubeSat连接以创建卫星系统。
聚醚醚酮，缩写为“PEEK”，是这些CubeSats打印的新型坚固材料。特别的是，不是将这些CubeSats连接起来，导电线可以3D打印到物体本身。
这些示范活动是欧空局更大计划的一部分。“我们的愿景是实现新的维护策略，”Ugo Lafont说，“空间站的工作人员最终需要各种物品，所有这些物品目前都需要从地球运输。所有这些都可以用3D打印——甚至是牙刷——因为PEEK具有生物相容性。”
这些3D打印物品也是可回收的，为空间可持续性打开了新的大门。我们可以期待一下接下来会发生什么令人兴奋的事情！
4.太空中的生物打印机
国际空间站制造的太空Allevi挤出机。
Bioprinter公司Allevi和Made in Space已联手将第一台生物打印机投入太空。
Made in Space已经在国际空间站上安装了两台3D打印机，但随着Allevi的ZeroG挤出机的加入，他们希望为研究提供机会。挤出机将插入现有的打印机并使用生物材料（如水凝胶或超弹性骨）进行打印。
ZeroG挤出机的设计考虑了零重力。挤压是经过精心执行的，因此即使没有重力，每层也会坚持到最后一层。由于热量在空间中的流动方式不同，因此也可采用特殊系统来调节温度。
在挤出机和材料可以起飞之前还有一些障碍，但两家公司都对生物打印在太空中的潜力感到兴奋。
这对未来意味着什么？如果宇航员严重烧伤或骨折，他们可以3D打印皮肤或骨头来治愈它。很酷吧？
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