威斯康星大学工程师在零重力环境下3D打印RAM

威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员在太空制造方面取得了进展,他们在“零重力”下成功 3D 打印了 RAM 设备单元。该团队于 2024 年 3 月在劳德代尔堡-好莱坞国际机场的抛物线试飞中进行了实验。资助这项研究的 NASA 旨在开发电子元件(例如半导体、执行器和传感器)的太空制造能力,以支持未来的深空任务。

威斯康星大学工程师在零重力环境下3D打印RAM

研究人员站在抛物线飞行器前。(图片来源:威斯康星大学麦迪逊分校)

传统的 3D 打印依赖于重力,在所谓的零重力环境下,这带来了巨大的挑战。威斯康星大学麦迪逊分校的团队由助理教授秦汉堂领导,开发了一种替代方法:电流体动力 (EHD) 打印。EHD 打印使用电力将液体材料推过直径仅为 30 微米的喷嘴,有效地克服了阻碍材料流动的表面张力。

在最初的试飞中,该团队遇到了由飞机发动机振动引起的校准问题。他们通过重写系统代码解决了这个问题,并在最后一次飞行中成功打印。在手动控制下,EHD 打印机使用氧化锌(一种半导体墨水)打印了十多个单元,并使用聚二甲基硅氧烷(一种绝缘聚合物墨水)打印了更多单元。

在临时实验室进行的飞行后分析证实了该打印机在微观和纳米尺度上的成功。该团队计划在 2024 年 8 月和 11 月进行额外的试飞,旨在将其 EHD 技术集成到行业合作伙伴的多功能 3D 打印机中。未来的目标包括从打印单个单元发展到完整的半导体设备,并最终在国际空间站上测试他们的技术。实现这些里程碑将标志着可持续和自主的太空制造能力取得重大进展。

来源:wisc.edu

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