Это упростит доставку на орбиту. Инженеры научились создавать структуры для спутников, меняющие форму в космосе
Исследователи из лаборатории композитных материалов Иллинойсского университета (Фото: Инженерный колледж Грейнджера/Университет Иллинойса)
Инженеры Иллинойсского университета используют 3D-печать и полимеризацию для создания изменяющих форму структур для космических спутников.
Запуск больших жестких спутниковых антенн на орбиту — дорогостоящая и энергоемкая задача. Но что, если бы эти массивные конструкции изначально были плоскими, а затем принимали необходимую форму прямо в космосе?
Эта футуристическая идея теперь стала ближе к реальности благодаря исследователям из Иллинойсского университета в Урбан-Шампейне.
Группа под руководством аспиранта аэрокосмического факультета Айвена Ву и его научного руководителя Джеффа Баура разработала низкоэнергетическую масштабируемую технологию, которая позволяет преобразовывать 2D-материалы в прочные 3D-структуры с использованием комбинации 3D-печати и фронтальной полимеризации — химического процесса, инициируемого нагреванием.
Эта инновация может произвести революцию в производстве спутников, антенн и других космических конструкций. Вместо запуска громоздких компонентов, занимающих ценное грузовое пространство, инженеры могли бы отправлять легкие, плоские детали, которые принимают нужную форму после активации.
Ранее У заявлял, что низкоэнергетические подходы не позволяют создавать достаточно жесткие конструкции для применения в аэрокосмической отрасли. «В данном случае наши коллеги из Института Бекмана разработали рецептуру чистой смоляной системы, которая очень энергоэффективна», — сказал он.
Команда использовала 3D-принтер непрерывной печати на углеродном волокне, который выкладывал тонкие, как волос, пучки волокон. По мере того как принтер вытягивал пучки на плоскую платформу, каждый слой частично отвердевал под воздействием ультрафиолетового излучения. Затем структуру замораживали с помощью жидкой смолы, а после активировали при помощи тепла — для этого не требовалось больших автоклавов или печей.
У создал шаблоны печати для пяти форм: спирального цилиндра, скрученной полосы, конуса, седловидной и параболической тарелки. Он вдохновлялся киригами — японским искусством, похожем на оригами, но включающем как складывание, так и разрезание. Команда добилась большей жесткости и меньшего энергопотребления по сравнению с предыдущими проектами, но, по словам У, конструкции все еще нуждаются в усилении для использования в космосе.
