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太空中的3D生物打印,利用3D打印进行结构建造

发布时间:2022-6-28 21:32 来源:盛世藩(上海交通大学) 观看:

众所周知,在开阔的空间里有电磁辐射和太阳辐射,这对生物组织有破坏性的影响。为了使宇航员能够忍受其飞行中的所有困难,只保护航天器是不够的——必须考虑到高质量的医疗,如果这也没帮助的话,则器官可能需要被更换。

这就是为什么美国联合火箭与空间公司同意在国际空间站上使用3D生物打印机做实验。它是由专门从事生物打印技术的美国实验室3-D Bioprinting Solutions开发的。科学家们希望磁性生物打印机能够在太空中制造组织和器官。该3D生物打印机于2018年完工并交付给国际空间站。

太空中的3D生物打印

在地外物体上建造建筑物的最基本问题之一是建筑材料数量有限或缺少,唯一无需从地球运输的原材料是自生的地质岩石。所以并不奇怪,科学家们正在解决如何在建筑中使用这些材料的问题。

例如,美国西北大学的工程师们便发现了,一种在资源有限的情况下使用优质材料的方法。 这是一种用模拟月球和火星风化层的特殊材料制成的增材制造工艺。 它们是由类似月球和火星表面岩石的粉末状物质,所制成的坚固而富有弹性的材料。

这项技术很可能会被用于火星殖民。由于这颗“红色星球”表面的极端温度和高辐射,第一批殖民者将需要可靠的避难所。美国宇航局的专家们建议使用3D打印技术在火星表面创建一个冰做成的“圆顶”,上面覆盖一层由氟塑料-40制成的透明薄膜。以水为基础的居所的主要优点之一是,这种墙壁提供了免受宇宙辐射的保护,但又不妨碍光线的穿透- 这会带来舒适。除此之外,在选择最合适的材料时还会考虑了其他准则 - 比如它们的强度和可靠性,以及承受火星恶劣条件的能力。

欧洲航天局(ESA)也在朝着同样的方向发展,并取得若干成果。位于维也纳新城的奥地利应用科学大学的科学家们,成功地用3D技术打印出了,一根小针和一处模仿火星土壤的由JSC-Mars-1A材料制成的墙角。

除了严肃类研究外,还有一些不曾想到项目。例如,来自ESA的专家们讨论了如何拯救第一批月球殖民者的灵魂,计划使用3D打印在月球上建造一座寺庙。这座建筑还有一个诗意的名字“永恒之光庙宇”,它将位于第一批月球定居者所居住的中心,连结着祈祷场地和天文台。设计者们认为,月球上的庙宇将有助于人类在太空中找到自我。

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