روشی جدید برای چاپ سه‌بعدی از مواد فرازمینی

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از SienceDaily، پرینت کردن روشی آسان به منظور تولید پایدار برای مسافران فضاست. رامیل شاه، از دانشگاه نورث‌وسترن، به کمک تیم آزمایشگاه مهندسی بافت و ساخت افزودنی‌ها موفق شده است از شبه مواد گرد و غبار مریخ و ماه ساختارهایی را با پرینتر سه‌بعدی ایجاد کند. در این کار از ضمیمه «فرآیند رنگ کردن سه‌بعدی»، اصطلاحی که شاه و تیمش برای جوهرهای سه‌بعدی نوین‌ و روش پرینت‌شان به کار می‌برند، استفاده شده است. قبلا از این روش برای چاپ استخوان‌های هایپرلاستیکی، گرافین‌های سه‌بعدی، نانولوله‌های کربن، فلزات و آلیاژها استفاده می‌شد.

شاه، استاد علوم مواد و مهندسی دانشگاه نورث وسترن، در این باره می‌گوید: «در مکان‌هایی مانند سیارات دیگر و ماه، جایی که منابع محدود است، مردم برای ادامه حیات نیاز دارند از آنچه در دسترس است استفاده کنند. رنگ‌های سه‌بعدی ما توانایی چاپ اشیای کاربردی و ساختاری مختلف را امکان‌پذیر می‌کند تا زیستگاه زمینی در مکان‌های فرازمینی برای انسان‌ها ایجاد کند».

در این مطالعه از شبه گرد و غبار ماه و مریخ مورد تایید ناسا استفاده شده است که دارای ترکیب، شکل ذرات و اندازه مشابه به گرد و غبارهایی است که بر سطح ماه و مریخ یافت می‌شود. این تیم تحقیقاتی برای ساخت رنگ‌های سه‌بعدی ماه-مریخی از گرد و غبار مذکور، مجموعه‌ای از حلال‌های ساده و پلیمرهای زیستی استفاده کردند؛ سپس با یک فرآیند اکستروژن ساده آنها را به صورت سه‌بعدی چاپ کردند. بیش از 90 درصد وزن ساختارهای حاصل از گرد و غبار تشکیل شده است.

باوجود اینکه این ساختارها از میکروسنگ‌های سخت ساخته شده‌اند اما مواد رنگ سه‌بعدی حاصل قابل انعطاف، کشسان و سخت (مشابه به کش لاستیکی) است. این پروژه اولین نمونه‌ای است که مواد شبه گرد و غبار ماه و مریخ را تبدیل به مواد نرم یا لاستیکی مانند کرده است. این مواد را می‌توان برش زد، رول کرد و حتی تا زد. به عبارت دیگر، پس از رنگ شدن سه‌بعدی می‌توانید این مواد را به هر شکلی که دوست داشتید، دربیاورید.

شاه اضافه می‌کند: «ما حتی اقدام به چاپ سه‌بعدی آجرهای بهم پیوسته، مشابه به لگوها، کردیم که می‌توان از آنها به عنوان آجر در ساخت و ساز استفاده کرد».

در حال حاضر شاه و دیوید دوناند، استاد علوم مواد و مهندسی، در یک پروژه برای بهینه‌سازی روش‌هایی به منظور آتش زدن این ساختارهای رنگ‌شده سه‌بعدی در یک کوره با هم همکاری می‌کنند. در این روش که فرآیندی انتخابی است، اشیای نرم و لاستیکی مانند را به ساختارهای سخت و سرامیک مانند تبدیل می‌کنند. در زمینه فناوری گسترده رنگ سه‌بعدی، این مطالعه نتایج بسیار چشمگیری داشته است: حالا انسان قادر است با استفاده از یک پرینتر سه‌بعدی روی سیاره‌ای‌ دیگر ساختارها و ابزارهای مورد نیازش را به راحتی بسازد؛ آن هم با استفاده از هر نوع موادی که در آن سیاره پیدا می‌شود.

هرچند ممکن است استعمار و مهاجرت به سیارات دیگر کمی وقت ببرد اما هیچ وقت برای برنامه‌ریزی کردن دیر نیست.

مترجم: هانا حیدری