NASA资助波多黎各研究团队开发太空3D打印新材料

2024年10月29日，南极熊获悉，波多黎各大学马亚圭斯分校的化学工程师兼研究员Ubaldo Cordova正带领团队开发能够适应辐射、极端温度和太空真空环境的新型材料。在NASA的支持下，Cordova团队正在研发可用于太空中直接制造和修复从航天器零件到栖息地等各类设施的特种聚合物。



突破性研究

这项研究获得了NASA"桥梁计划种子基金"30万美元资助，旨在探索可在月球、火星甚至国际空间站使用的柔软、灵活、可重构材料，致力于解决太空探索的主要挑战之一：减少对地球补给任务的依赖。

Cordova表示："这些材料具有灵活性和多功能性，宇航员能够根据特定环境需求打印物品，项目的研究目标是创造一种能在太空中改变性能的材料。这不仅仅是打印物品，更重要的是能够根据需求修改其特性。"

创新技术特点


该团队开发的材料主要是聚合物，其创新之处在于嵌入具有亲水和疏水表面的纳米颗粒。这种独特组合使材料具备标准聚合物所不具备的性能，能够通过外部磁场等力量进行操控，形成导电或磁响应等特性。在微重力环境下，这些材料能保持稳定性，这对计划中的月球或火星长期任务至关重要。宇航员可以利用这些材料进行工具制造、设备维修，甚至建造结构。

广泛应用前景


△ 来自波多黎各马雅圭斯大学的乌巴尔多·科尔多瓦教授

这项技术可以解决宇航员因太空环境导致的工具和设备频繁更换问题。例如，NASA经常需要更换控制面板等特定部件，使用Cordova的可适应材料，宇航员可以按需打印这些组件，减少对地球物资的依赖。

Cordova表示："我们正在研究将月球或火星的土壤与聚合物基质混合，创造可用于现场建造结构或工具的材料，这使太空任务更具可持续性。"

未来展望



△ 乌巴尔多·科尔多瓦在波多黎各的巴亚蒙的Engine-4


虽然项目仍处于早期阶段，但团队希望最终能在太空中测试这些材料。团队正与NASA密切合作，计划将材料送往国际空间站进行测试。在此之前，还需要在NASA俄亥俄州格伦研究中心进行大量测试。此外，Cordova还与普渡大学合作，进一步开发和测试材料。NASA的资助将支持未来两年的研究工作，包括招募三名研究生和一名本科生参与项目。

这一研究不仅对太空探索具有重要意义，也将促进波多黎各的科技发展。随着波多黎各太空经济的增长，这个项目有望为波多黎各在全球太空经济中确立新兴力量的地位做出贡献。