Cina il primo esperimento di produzione di ceramica al mondo in microgravità con la stampa 3d DLP

La Cina utilizza la tecnologia DLP per la stampa 3D su ceramica in microgravità

Due anni fa, la Cina ha presentato grandi novità quando ha testato una stampante 3D a gravità zero . Da allora il lavoro del paese nella stampa 3D in microgravità è andato avanti e oggi è stato annunciato che gli scienziati del Centro tecnologico e di ingegneria per l’utilizzo dello spazio dell’Accademia cinese delle scienze (CAS) hanno completato quello che chiamano il primo esperimento di produzione di ceramica al mondo in microgravità. Gli scienziati hanno utilizzato una stampante DLP 3D per fabbricare le ceramiche su un aereo da parabolico europeo in Nuova Zelanda.

“Si tratta di una tecnologia di stampa 3D ampiamente utilizzata, ma in precedenza era considerata inapplicabile in un ambiente di microgravità”, ha affermato Wang Gong, direttore del CAS Key Laboratory of Space Manufacturing Technology.

Nel processo degli esperimenti, gli scienziati hanno anche testato una tecnica di fusione del metallo usando stampi in ceramica stampata in 3D. Il successo degli esperimenti è una notizia entusiasmante per la Cina, che spera di sviluppare ulteriormente la tecnologia per produrre componenti strumentali sulla sua futura stazione spaziale, costruire grandi telescopi nello spazio o addirittura costruire sulla Luna e su Marte.

Molteplici organizzazioni hanno sperimentato qui sulla Terra con la stampa 3D simulata del suolo lunare e marziano . Il suolo lunare è composto per la maggior parte da particelle di silicato a scala nanometrica o sub-micrometrica, simili alle materie prime della ceramica. Il terreno contiene anche elementi come titanio, alluminio e ferro.

“Siamo in grado di sviluppare la tecnologia per fabbricare stampi in ceramica con la polvere lunare, e quindi fondere componenti utilizzando metalli nel terreno lunare con gli stampi in ceramica”, ha affermato Gong.
In microgravità, tuttavia, queste particelle galleggiano facilmente e sono difficili da controllare. Attualmente, il filamento è tipicamente utilizzato in microgravità, ma secondo Gong, la precisione e la scorrevolezza del filamento non sono soddisfacenti. Così gli scienziati cinesi hanno trovato un modo per mescolare la polvere in una resina per formare una pasta, che è stata quindi solidificata con la tecnologia DLP.

“Il nostro team ha passato più di due anni a studiare come realizzare una pasta che non galleggi liberamente in microgravità, che è la parte più creativa e preziosa della tecnologia”, ha affermato Gong. “Pensiamo che la tecnologia possa essere utilizzata nell’elaborazione di molti tipi di particelle fini”.
Il 12 e il 13 giugno, gli scienziati hanno condotto 28 esperimenti sotto microgravità, due esperimenti sotto la gravità lunare e due sotto la gravità marziana sugli aerei europei. In tutto, hanno prodotto 10 campioni di ceramica e otto campioni di metallo.

“Vogliamo verificare se siamo in grado di realizzare un oggetto regolare con una superficie liscia con la tecnologia e abbiamo realizzato cubetti di ceramica per vedere la loro microstruttura in diverse condizioni di gravità”, ha affermato Gong.

Durante gli esperimenti di fusione del metallo, gli scienziati hanno fatto una vite e una piccola chiave inglese tra gli altri campioni.

“I campioni sono di buona qualità, il che dimostra che la tecnologia può essere applicata in diverse condizioni di gravità e verifica la fattibilità della tecnologia”, ha affermato Gong.
La tecnologia potrebbe potenzialmente essere utilizzata per una rapida produzione in situ di semiconduttori, bio-scaffold, componenti ottici e sistemi microelettromeccanici per l’esplorazione dello spazio.

“Il nostro obiettivo a lungo termine è quello di sviluppare macchine intelligenti che possano funzionare sulla Luna o su Marte. Ma quelle macchine saranno più complicate “, ha detto Gong. “Elon Musk e SpaceX stanno sviluppando tecnologie per portare le persone su altri pianeti e stiamo sviluppando tecnologie per aiutarle a sopravvivere”.

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