Це спростить доставку на орбіту. Інженери навчилися створювати структури для супутників, що змінюють форму в космосі
Дослідники з лабораторії композитних матеріалів Іллінойського університету (Фото: Інженерний коледж Грейнджера/Університет Іллінойсу)
Інженери Іллінойського університету використовують 3D-друк і полімеризацію для створення структур для космічних супутників, які змінюють форму.
Запуск великих жорстких супутникових антен на орбіту — дороге й енергоємне завдання. Але що, якби ці масивні конструкції спочатку були плоскими, а потім набували необхідної форми прямо в космосі?
Ця футуристична ідея тепер стала ближчою до реальності завдяки дослідникам з Іллінойського університету в Урбан-Шампейні.
Група під керівництвом аспіранта аерокосмічного факультету Айвена Ву і його наукового керівника Джеффа Баура розробила низькоенергетичну масштабовану технологію, що дає змогу перетворювати 2D-матеріали на міцні 3D-структури з використанням комбінації 3D-друку та фронтальної полімеризації - хімічного процесу, що ініціюється нагріванням.
Ця інновація може зробити революцію у виробництві супутників, антен та інших космічних конструкцій. Замість запуску громіздких компонентів, що займають цінний вантажний простір, інженери могли б відправляти легкі, плоскі деталі, які приймають потрібну форму після активації.
Раніше У заявляв, що низькоенергетичні підходи не дають змоги створювати досить жорсткі конструкції для застосування в аерокосмічній галузі. «У цьому випадку наші колеги з Інституту Бекмана розробили рецептуру чистої смоляної системи, яка дуже енергоефективна», — сказав він.
Команда використовувала 3D-принтер безперервного друку на вуглецевому волокні, який викладав тонкі, як волосся, пучки волокон. У міру того як принтер витягав пучки на плоску платформу, кожен шар частково твердів під впливом ультрафіолетового випромінювання. Потім структуру заморожували за допомогою рідкої смоли, а потім активували за допомогою тепла — для цього не було потрібно великих автоклавів або печей.
У створив шаблони друку для п’яти форм: спірального циліндра, скрученої смуги, конуса, сідлоподібної та параболічної тарілки. Він надихався кірігамі - японським мистецтвом, схожим на орігамі, але включає як складання, так і розрізання. Команда домоглася більшої жорсткості і меншого енергоспоживання порівняно з попередніми проектами, але, за словами У, конструкції все ще потребують посилення для використання в космосі.
