Investigadores de la Universidad de Glasgow presentaron una impresora 3D que puede crear material en microgravedad, lo que podría mejorar los vuelos espaciales y también ayudar a crear mejores recursos para utilizar en la Tierra.
La patente de esta nueva tecnología ha sido concedida a Gilles Bailet de la Escuela de Ingeniería James Watt de la Universidad de Glasgow. Esta impresora podría ayudar a mejorar las transmisiones de comunicación con la Tierra y, eventualmente, ayudar a crear formas más puras de productos farmacéuticos esenciales.
“Hemos probado exhaustivamente la tecnología en el laboratorio y ahora en microgravedad, y estamos seguros de que está lista para funcionar como se espera, abriendo la posibilidad de imprimir antenas en 3D y otras piezas de naves espaciales en el espacio”, dijo Baliet en un comunicado de prensa. liberar.
Imprimir y desafiar la gravedad
Bailet y su equipo pasaron varios años perfeccionando un prototipo de este nuevo tipo de impresora 3D. Uno de los mayores desafíos fue evitar que los materiales se atascaran en la impresora en microgravedad o en el vacío del espacio.
“Sin embargo, lo que funciona bien aquí en la Tierra suele ser menos robusto en el vacío del espacio, y la impresión 3D nunca se ha realizado fuera de los módulos presurizados de la Estación Espacial Internacional”, dijo Bailet en un presione soltar.
“Los filamentos de las impresoras 3D convencionales a menudo se rompen o atascan en microgravedad y en el vacío, lo cual es un problema que debe resolverse antes de que puedan usarse de manera confiable en el espacio. Gracias a esta investigación, ahora contamos con tecnología que nos acerca mucho más a poder hacerlo, generando impactos positivos para todo el mundo en los años venideros”.
Para resolver el problema de la interferencia, Bailet y el equipo de investigación cambiaron los filamentos tradicionales utilizados en las impresoras 3D por material granular diseñado por el equipo. Estos gránulos son arrastrados de manera rápida y confiable al tanque de materia prima de la impresora y luego a la boquilla.
La impresora 3D de Baliet se sometió a rigurosas pruebas en un avión durante la campaña de vuelos parabólicos de la Agencia Espacial Europea. La nave ha sido apodada el cometa vómito, ya que crea un lapso de 22 segundos de gravedad cercana a cero al hacer acentos rápidos y luego descensos bruscos.
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Beneficios de la impresión 3D en el espacio
Con una impresora 3D de microgravedad funcional, el equipo de investigación espera que pueda usarse en misiones espaciales para crear equipos que de otro modo habrían tenido que cargarse en la nave espacial, ocupando espacio valioso y agregando peso extra. El equipo añadido puede provocar un vuelo inseguro o dañarse durante el despegue.
“Actualmente, todo lo que entra en la órbita de la Tierra se construye en la superficie y se envía al espacio en cohetes”, afirmó Baliet en un comunicado de prensa. “Tienen una masa y un volumen muy limitados y pueden hacerse pedazos durante el lanzamiento cuando se violan las limitaciones mecánicas”. , destruyendo cargas costosas en el proceso”.
“Si, en cambio, pudiéramos colocar a los fabricantes en el espacio para construir estructuras según la demanda, nos liberaríamos de esas restricciones de carga útil. A su vez, eso podría allanar el camino para la creación de proyectos mucho más ambiciosos y que requieran menos recursos, con sistemas realmente optimizados para su misión y no para las limitaciones de los lanzamientos de cohetes”, afirmó Baliet.
Otro beneficio de la impresión 3D en el espacio es que es relativamente rentable en comparación con fabricar los materiales en la Tierra y luego enviarlos al espacio.
“La fabricación aditiva, o impresión 3D, es capaz de producir materiales notablemente complejos de forma rápida y a bajo coste. Llevar esa tecnología al espacio e imprimir lo que necesitamos para el ensamblaje en órbita sería increíblemente útil”, dijo Baliet en un comunicado de prensa.
Las impresoras 3D podrían crear antenas de comunicaciones y reflectores solares para ayudar en cero emisiones comunicación en la Tierra.
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El futuro de la impresión espacial
Además de imprimir materiales para ayudar en misiones espaciales, Baliet espera que estas impresoras puedan usarse para crear materiales y sustancias para las personas en la Tierra.
De acuerdo a NASAcosas como los cristales crecen mejor en microgravedad porque hay menos convección o transferencia de calor durante el proceso de crecimiento. Los resultados suelen ser cristales más grandes y puros. De manera similar, la microgravedad facilita la fabricación de ciertos productos farmacéuticos en el espacio, ya que son una forma más potente y pura.
“Los cristales cultivados en el espacio suelen ser más grandes y mejor ordenados que los producidos en la Tierra, por lo que las fábricas químicas orbitales podrían producir medicamentos nuevos o mejorados para su transporte a la superficie”, dijo Baliet en un comunicado de prensa.
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Monica Cull, graduada de UW-Whitewater, escribió para varias organizaciones, incluida una que se centró en las abejas y el mundo natural, antes de llegar a la revista Discover. Su trabajo actual también aparece en su blog de viajes y en la revista Common State. Su amor por la ciencia surgió de ver programas de PBS cuando era niña con su madre y de pasar demasiado tiempo emborrachándose con Doctor Who.