Ученые из Университета Южной Дакоты разработали армированный базальтовой фиброй АБС-пластик для 3D-печати запчастей на Марсе. Исследования проводились в рамках X-Hab Academic Innovation Challenge и финансировались НАСА.
Основной задачей сотрудников университета было создать новый материал для 3D-печати во внеземных условиях, в частности, на Марсе. В идеале этот материал должен обладать высокой прочностью, жесткостью, защищать от рентгеновского излучения в космосе людей и оборудование. Кроме того, компоненты, входящие в его состав, должны быть доступны на Красной планете. Это позволит сократить расходы на транспортировку сырья. Поэтому ученые выбрали базальт. На Марсе много месторождений этой вулканической породы.
В качестве матричного материала использовали АБС-пластик — популярный полимер для 3D-печати методом наплавления нитей. Он устойчив к механическим повреждениям, воздействию кислот, щелочей, промышленных масел и влаги. Может эксплуатироваться при температуре от -40°C до +90°C.
В ходе научных экспериментов АБС-пластик армировали базальтовой фиброй в пяти различных соотношениях. Все полученные образцы применялись для 3D-печати изделий. В качестве демонстрации из нового материала на 3D-принтере распечатали гаечные ключи, шестерни и зажимы. Каждый из образцов протестировали. Наиболее оптимальным оказался тот, в котором соотношение базальтовых волокон было до 40%.
Тесты также подтвердили гипотезу ученых о высоких экранирующих свойствах АБС-пластика с базальтовой фиброй к рентгеновскому излучению. То есть новый материал идеально подходит для работы в космосе. Из него можно создавать необходимый инструмент или запасные части непосредственно на Марсе.
При поддержке:
