Iowa Eyalet Üniversitesi’nden mühendisler, 3D baskı teknolojisini mikro yerçekiminde başarıyla test ederek uzayda elektronik bileşenlerin üretimi için yeni olanaklar yarattı. Malzeme bilimi ve mühendisliği alanında yardımcı doçent olan Shan Jiang ve Wisconsin-Madison Üniversitesi’nde endüstri ve sistem mühendisliği alanında yardımcı doçent olan Hantan Qin liderliğindeki ekip, elektrik iletebilen gümüş nanopartiküller ve biyopolimerlere dayalı benzersiz bir mürekkep geliştirdi. ısıl işlem.
Deneyde kullanılan elektrohidrodinamik baskı, mürekkebin bir elektrik alanının etkisi altında metrenin milyonda biri çözünürlükte birikmesine olanak tanıyor ve potansiyel olarak yerçekimi ihtiyacını ortadan kaldırıyor. Bu teknoloji, astronotların uzay aracı için elektrik devreleri oluşturmasına veya ekipmanı doğrudan uzayda onarmasına olanak tanıyabilir.
Testler, sürekli olarak yükselen ve “dalış” yapan ve yaklaşık 10 saniyelik tam ağırlıksızlık sağlayan bir NASA uçağında gerçekleştirildi. “Heyecan verici ve yeniydi. Ancak mikro yerçekiminde aynı anda birkaç saniye baskı yapmak çok zor bir deneydir” dedi Jiang. Yazıcının şok ve titreşim korumasının olmaması gibi ilk zorluklar, ekip çalışması ve hazırlık sayesinde aşıldı.
Yenilikçi mürekkep teknolojisi, yaygın olarak koyulaştırıcı olarak kullanılan biyopolimer 2-hidroksietilselüloz içerir. Iowa’da yaygın olarak bulunan bitki biyokütlesinden elde edilen bu biyouyumlu, uygun maliyetli ve stabil malzemenin, yüksek çözünürlüklü elektrik alan inkjet baskı için ideal olduğu kanıtlandı.
Iowa Eyalet Üniversitesi Araştırma Vakfı, yeni nanomürekkep için patent başvurusunda bulundu ve teknoloji artık lisanslanmaya hazır. “Bu başarı aslında sadece bir başlangıç. İnsanlık uzayın derinliklerine doğru ilerledikçe, yörüngede talep üzerine elektronik üretimine duyulan ihtiyaç artık bilim kurgu değil, bir zorunluluk haline geldi.” dedi Jiang.
Bir sonraki adım, elektronik cihazların uzayda uçtan uca üretimini mümkün kılmak amacıyla yarı iletkenler gibi diğer elektronik bileşenler için uzay tabanlı 3 boyutlu baskı geliştirmek olabilir.
