Ayer, publicamos sobre el trabajo de la Universidad Northwestern con varios simuladores de suelo de regolito extraterrestre. Decidimos ponernos en contacto con el equipo detrás del proyecto para un seguimiento del estado de esta investigación y aclaraciones sobre ciertos elementos de la metodología.
Nuestro entrevistado, Adam Jakus, tiene un doctorado. en Ciencia e Ingeniería de Materiales y es experto en tintas, cerámicas, polímeros y compuestos funcionales de materiales avanzados. Pudimos contactar a Adam, ya que es uno de los investigadores principales del proyecto, y tuvo la amabilidad de responder a nuestras preguntas.
1) ¿Qué tipo de impresoras está utilizando para procesar el suelo lunar y los simuladores de suelo marciano? y ¿en qué se diferencia el proceso de la pintura 3D estándar?
[Para] este trabajo utilizamos un EnvisionTEC 3D-BioPlotter para imprimir en 3D (extrusión simple) las tintas Lunar y Martian. Sin embargo, las tintas Lunar y Martian que desarrollamos podrían imprimirse en 3D en cualquier impresora 3D basada en extrusión. Nuestro laboratorio se centra en el desarrollo de nuevos materiales para la impresión 3D y, como tal, no hay nada especial o único en la impresora 3D (hardware) utilizada.
Se trata del diseño de materiales. Nuestro laboratorio inventó el proceso y el enfoque de «pintura 3D» y, por lo tanto, técnicamente no existe una pintura 3D estándar. Hemos demostrado la capacidad de utilizar este proceso para crear una variedad muy amplia de tintas imprimibles en 3D que incluyen metales y aleaciones, grafeno (3D-Graphene) y nanotubos de carbono, cerámica, biomateriales (Hyperelstic «Bone»), etc. (estos nuevos Los materiales se informaron previamente en los medios de comunicación de manera extensa ). Por lo tanto, en una impresora 3D basada en extrusión, muchos tipos de materiales se pueden imprimir en 3D muy rápidamente.
2) ¿Están las impresoras usando sus partes de stock desarrolladas por un fabricante a pedido o su equipo las ha modificado personalmente? Si es así, ¿cómo es eso?
No hay nada especial en la impresora 3D utilizada en este trabajo y no se realizaron modificaciones. Es un bioplotter 3D disponible comercialmente, pero las tintas se pueden utilizar con cualquier impresora 3D basada en extrusión. Las tintas Lunar y Martian son una extensión de los materiales que se pueden pintar en 3D que hemos desarrollado y descrito anteriormente.
3) Leí que los simulantes se hicieron con una combinación de materiales disponibles comercialmente. ¿Cómo los desarrolló su equipo (metodología, equipo) y en qué se diferencian estos materiales del suelo marciano y lunar real?
Los polvos simulantes Martian y Lunar Regolith estaban disponibles comercialmente, al igual que todos los demás componentes de las tintas. Creamos las tintas Lunar y Martian utilizando nuestro enfoque de pintura 3D.
Los simulantes son los mismos polvos simuladores utilizados por la NASA y los investigadores espaciales, y fueron desarrollados específicamente para la investigación extraterrestre. Son bastante similares tanto en composición como en tamaño / forma de partícula a los que se encuentran en Marte y la Luna. El regolito marciano es rugoso, pero redondeado, debido a la intemperie (Marte tiene atmósfera y viento). El regolito lunar es afilado y dentado (sin erosión, y fue producido por impactos de meteoritos y asteroides). Los simuladores simulan bastante bien estos polvos.
4) ¿Qué otros obstáculos son necesarios antes de que la tecnología esté lista para los vuelos espaciales?
Depende principalmente del hardware de impresión 3D y de que los fabricantes creen impresoras 3D adicionales basadas en extrusión listas para vuelos espaciales (similar a la que ya se encuentra en la Estación Espacial internacional).
Un agradecimiento especial a Adam Jakus por responder a todas nuestras preguntas. El manuscrito de investigación está disponible aquí .
Adam Jakus, PhD
Hartwell Postdoctoral Fellow Northwestern University | Doctor. Ciencia e Ingeniería de los Materiales
Instituto de Tecnología de Georgia | Licenciatura y maestría en ciencia e ingeniería de materiales
Intereses de investigación: Ingeniería e impresión 3D de tintas funcionales para metales, cerámica, polímeros, compuestos y materiales avanzados. Desarrollo de nuevas técnicas de impresión multimaterial. Diseño e implementación de materiales y dispositivos habilitados para impresión 3D para aplicaciones médicas, estructurales y energéticas.
