伯克利研究人員將SpaceCAL 3D打印機(jī)送入太空進(jìn)行測(cè)試

導(dǎo)讀：未來的太空探索中,，宇航員能夠利用3D打印技術(shù)在遠(yuǎn)離地球的星球上自行制造所需的零件,，如在前往火星的任務(wù)中,，當(dāng)飛船發(fā)生關(guān)鍵零件破損時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)將顯著提高任務(wù)的可持續(xù)性和安全性,，減少對(duì)地球支援的依賴,。

△VSS Unity上的SpaceCAL 3D打印機(jī)

2024年7月3日，南極熊獲悉,，加州大學(xué)伯克利分校的研究人員近期在3D打印技術(shù)方面取得了重大進(jìn)展,，有可能徹底改變宇航員在太空任務(wù)期間管理維修和制造零件的方式,。6月8日，該團(tuán)隊(duì)先進(jìn)的微重力3D打印機(jī)SpaceCAL在維珍銀河(SPCE.US) 07號(hào)任務(wù)中首次成功進(jìn)行太空測(cè)試,。在任務(wù)期間,，SpaceCAL使用液態(tài)塑料PEGDA在140秒內(nèi)自動(dòng)打印并后處理了四個(gè)測(cè)試部件。

△SpaceCAL團(tuán)隊(duì)成員在維珍銀河發(fā)射場(chǎng),。從左到右：Sean Chu,、Jake Nickel、Austin Portinause,、Taylor Waddell和Brian Chung

SpaceCAL采用了計(jì)算機(jī)軸向光刻技術(shù)（CAL）,，這是加州大學(xué)伯克利分校于2017年開發(fā)的一項(xiàng)開創(chuàng)性3D打印技術(shù)。與傳統(tǒng)的3D打印方法相比,，CAL利用光將粘性液體塑造成固體物體,，實(shí)現(xiàn)了更快、更復(fù)雜的打印,。這項(xiàng)技術(shù)在微重力條件下同樣有效,，為太空探索開辟了新的可能性，例如按需制造航天器部件和醫(yī)療用品,，從而減少了長期任務(wù)中對(duì)大量備件的需求。

加州大學(xué)伯克利分校,、勞倫斯-利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）和美國國家航空航天局（NASA）通力合作,，共同開發(fā)了CAL技術(shù)。機(jī)械工程副教授Hayden Taylor及其團(tuán)隊(duì),，包括Taylor Waddell,，已擴(kuò)展了CAL可以打印的材料范圍，涵蓋從硅樹脂和玻璃復(fù)合材料到生物材料,。這種多功能性對(duì)航天器的維護(hù)和乘員的健康至關(guān)重要,，能夠制造O形環(huán)、機(jī)械支架,、牙科替換件甚至皮膚移植物等重要部件,。

△由SpaceCAL打印的航天飛機(jī)模型，在微重力環(huán)境下漂浮,，經(jīng)過全面后期處理

Waddell說道：“這些實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步,，造福所有人。盡管這些實(shí)驗(yàn)是為了太空,，但地球上的人們總能以各種方式從中受益,。”

展望未來,，該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是進(jìn)一步推進(jìn)CAL技術(shù),，并可能將其應(yīng)用于太空生物打印人體器官等,。NASA的資助將促進(jìn)國際空間站的實(shí)驗(yàn)，以探索這一能力,。接下來,，沃德爾和他的同事希望與 NASA 合作開發(fā)和驗(yàn)證能夠支持機(jī)組人員健康和保健的單一物體，例如宇航員的牙冠或手術(shù)傷口閉合工具,。