Американский 3D-принтер напечатал четыре детали во время суборбитального полета
Американские ученые успешно испытали новую технологию 3D-печати в космосе. В июне они отправили принтер в суборбитальный полет на борту космоплана VSS Unity компании Virgin Galactic. Почти за 2,5 минуты в невесомости он смог напечатать четыре пластиковые детали. Протестировать прибор теперь планируют на МКС. Ожидается, что в будущем с помощью него можно будет печатать на орбите все, что угодно — от деталей космических аппаратов до человеческих тканей и органов.
Группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли под руководством Тейлора Уодделла отправила к границе космоса 3D-принтер SpaceCAL во время седьмого суборбитального полета Virgin Galactic 8 июня. Микрогравитационный прибор провел в невесомости 140 секунд на борту космоплана VSS Unity. Первые испытания инструмента прошли успешно: за такой короткий промежуток времени он успел напечатать четыре тестовые детали из жидкого пластика — материала, получившего название PEGDA.
«Мы смогли продемонстрировать — сначала просто в условиях невесомости, а теперь и в космическом полете, что печать деталей в условиях микрогравитации возможна <…> Мы надеемся, что когда-нибудь технология может быть использована для производства всего: от деталей и инструментов для космических аппаратов до новых контактных линз и зубных коронок для членов экипажа», — заявил Уодделл.
3D-печать, также известная как «аддитивное производство», значительно эволюционировала с тех пор, как была впервые запатентована в 1980-х годах. В 2017 году группа инженеров из Калифорнийского университета в Беркли и Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса под руководством Хейдена Тейлора разработала новый тип печати — компьютерную аксиальную литографию (CAL). В основе технологии лежит свет, который используется для придания формы твердым объектам из вязкой жидкости. Этот метод расширил диапазон геометрических форм, которые можно напечатать, благодаря чему значительно выросла скорость производства 3D-изделий.
CAL отличается от других технологий 3D-печати тем, что позволяет создавать новые объекты чрезвычайно быстро — примерно за 20 секунд. Это особенно актуально для космонавтов, которые смогут быстро производить детали в экстренных случаях, а значит, им не нужно будет запасаться кучей запчастей во время длительных космических полетов.
Инженеры уже протестировали работу CAL с 60 различными материалами и выяснили, что принтер отлично справляется с силиконами, стеклокомпозитами и биоматериалами.«Если космический корабль выходит из строя, можно будет напечатать уплотнительные кольца, механические крепления или даже инструменты», — поясняют создатели нового метода. CAL также пригодится для экстренной помощи экипажу на орбите — он сможет напечатать зубные протезы, трансплантаты и другие персональные экстренные медицинские средства. В будущем он, возможно, сможет печатать и человеческие органы или ткани.
Протестировать технологию в ближайшее время планируют на Международной космической станции (МКС) — соответствующий грант исследователям выдало NASA. Во время предстоящих экспериментов ученые попытаются выполнить биопечать на орбите. Долгосрочная же цель — напечатать органы в космосе, после чего доставить их на Землю. Исследователи отмечают — несмотря на то, что разработки предназначены для космоса, они принесут пользу людям и на нашей планете.
