NASA資助波多黎各研究團隊開發(fā)太空3D打印新材料

2024年10月29日，南極熊獲悉，波多黎各大學馬亞圭斯分校的化學工程師兼研究員Ubaldo Cordova正帶領團隊開發(fā)能夠適應輻射、極端溫度和太空真空環(huán)境的新型材料。在NASA的支持下，Cordova團隊正在研發(fā)可用于太空中直接制造和修復從航天器零件到棲息地等各類設施的特種聚合物。



突破性研究

這項研究獲得了NASA"橋梁計劃種子基金"30萬美元資助，旨在探索可在月球、火星甚至國際空間站使用的柔軟、靈活、可重構材料，致力于解決太空探索的主要挑戰(zhàn)之一：減少對地球補給任務的依賴。

Cordova表示："這些材料具有靈活性和多功能性，宇航員能夠根據(jù)特定環(huán)境需求打印物品，項目的研究目標是創(chuàng)造一種能在太空中改變性能的材料。這不僅僅是打印物品，更重要的是能夠根據(jù)需求修改其特性。"

創(chuàng)新技術特點


該團隊開發(fā)的材料主要是聚合物，其創(chuàng)新之處在于嵌入具有親水和疏水表面的納米顆粒。這種獨特組合使材料具備標準聚合物所不具備的性能，能夠通過外部磁場等力量進行操控，形成導電或磁響應等特性。在微重力環(huán)境下，這些材料能保持穩(wěn)定性，這對計劃中的月球或火星長期任務至關重要。宇航員可以利用這些材料進行工具制造、設備維修，甚至建造結構。

廣泛應用前景


△ 來自波多黎各馬雅圭斯大學的烏巴爾多·科爾多瓦教授

這項技術可以解決宇航員因太空環(huán)境導致的工具和設備頻繁更換問題。例如，NASA經常需要更換控制面板等特定部件，使用Cordova的可適應材料，宇航員可以按需打印這些組件，減少對地球物資的依賴。

Cordova表示："我們正在研究將月球或火星的土壤與聚合物基質混合，創(chuàng)造可用于現(xiàn)場建造結構或工具的材料，這使太空任務更具可持續(xù)性。"

未來展望



△ 烏巴爾多·科爾多瓦在波多黎各的巴亞蒙的Engine-4


雖然項目仍處于早期階段，但團隊希望最終能在太空中測試這些材料。團隊正與NASA密切合作，計劃將材料送往國際空間站進行測試。在此之前，還需要在NASA俄亥俄州格倫研究中心進行大量測試。此外，Cordova還與普渡大學合作，進一步開發(fā)和測試材料。NASA的資助將支持未來兩年的研究工作，包括招募三名研究生和一名本科生參與項目。

這一研究不僅對太空探索具有重要意義，也將促進波多黎各的科技發(fā)展。隨著波多黎各太空經濟的增長，這個項目有望為波多黎各在全球太空經濟中確立新興力量的地位做出貢獻。