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Relativity Space ha sido durante mucho tiempo una fuerza importante en los cohetes de impresión 3D, asegurando socios importantes como el ejército de los EE. UU. Debido a su capacidad para producir piezas aeroespaciales rápidamente y por costos mucho más bajos . Ahora, la laboriosa start-up ha encontrado otro socio en la empresa aeroespacial tailandesa Mu Space. Relativity pondrá en órbita su satélite en su cohete Terran 1 a finales de 2020. Este evento marcará el primer vuelo oficial de cohetes de la compañía y una prueba importante para la ingeniería de cohetes impresos en 3D.

“ Creo que lo más asombroso es que podremos construir un cohete desde la materia prima hasta el vuelo en menos de 60 días, donde tradicionalmente eso toma alrededor de 18 meses ”, dijo Tim Ellis, CEO de Relativity Space. Es sabido que Relativity puede imprimir un cohete en un tiempo récord, superando a otros competidores. Sin embargo, aún no se han realizado pruebas importantes de la tecnología, por lo que aún queda mucho por descubrir.

» Les estamos dando una pizarra en blanco y digamos que reinventemos la forma en que se construyen los cohetes «, dijo Ellis sobre su equipo. » Todo, desde la cadena de suministro hasta el aspecto de los diseños y cómo funciona la fábrica y cómo se produce realmente mediante impresión 3D «.

Anteriormente, Relativity Space fue noticia al firmar un contrato de arrendamiento por 20 años con el Ala Espacial 45 de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Para el Complejo de Lanzamiento 16 en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral. El Complejo de Lanzamiento 16 una vez albergó las legendarias pruebas de la misión Apollo y Gemini, así como los lanzamientos de misiles Titan y Pershing. En lo que respecta a las ubicaciones, esta definitivamente tiene un peso histórico.

Lanzamiento de satélite tailandés

Para celebrar el trato, un espectáculo de luces LED en el edificio Pearl en Bangkok mostró un cohete impreso en 3D. Las celebraciones también mostraron a los astronautas ondeando banderas tailandesas y estadounidenses junto con los logotipos de Relativity y mu Space. El lanzamiento también será un campo de pruebas de la eficacia de la tecnología Terran 1 para soportar el peso de un satélite. Supuestamente, A Terran 1 comienza en € 10 millones y puede estar listo para su lanzamiento en menos de dos meses.

Mu Space está desarrollando satélites de órbita terrestre baja y órbita terrestre geosincrónica para alimentar ciudades inteligentes a través de los dispositivos de Internet de las cosas de la compañía. También permitirá conocer la situación de los desechos en órbita y la basura espacial. Mu Space tiene planes propios más ambiciosos más allá de los satélites y el lanzamiento de Terran 1. Han declarado que se están preparando para colonizar la luna con 100 personas en la próxima década.

» Mu Space está acelerando el desarrollo de la tecnología espacial en Asia, y consideramos a la luna como el próximo cuerpo explorable en el espacio más allá de la Tierra «, dijo el CEO y fundador James Yenbamroong.

Imagen destacada cortesía de Relativity Space.

Los laboratorios HRL copropietarios de GM y Boeing han registrado su aleación de aluminio impresa en 3D con la Aluminium Association. Este es un gran paso adelante para la eventual comercialización y producción masiva del material. También es la primera aleación de su tipo, es decir, imprimible en 3D utilizando SLM y adiciones a su estructura interna.

La Asociación del Aluminio se encarga del registro de aleaciones y la estandarización de productos. Su nuevo sistema de registro de aleaciones de aditivos, establecido en febrero de 2020, se debió a un número creciente de aleaciones basadas en la fabricación de aditivos. HRL tiene el número de registro 7A77.50 para el polvo de aluminio en la fabricación aditiva de la aleación, mientras que usa el número 7A77.60L para la propia aleación impresa.

» Básicamente, esto nos conectará con esta composición de aleación en particular para siempre «, dijo Hunter Martin, científico principal del equipo de HRL detrás de la aleación de aluminio impresa en 3D. “ Estos números de aleación siempre se podrán rastrear hasta HRL, como una firma de ADN. Cuando me comuniqué por primera vez con la Asociación del Aluminio para registrar nuestra aleación, no tenían una forma de registrar las aleaciones impresas a partir de polvos, por lo que decidieron crear un nuevo sistema para el registro de materiales fabricados de forma aditiva, una novedad en el espacio de materiales «.

El aluminio es uno de los materiales más (si no el más) común para los productos impresos en 3D y CNC. Las aleaciones de aluminio impresas en 3D son un paso importante hacia la ruptura de este mercado de materiales. Incluso aparte de sus beneficios directos, también apunta a nuevas formas de mejorar la impresión de metales y curar los inconvenientes presentes en la tecnología, como han señalado muchas empresas.

Desarrollo de nuevas aleaciones de aluminio

La gran mayoría de las aleaciones (que ascienden a más de 5.500 en número) que se utilizan hoy en día no se pueden fabricar de forma aditiva. Esto se debe a que el proceso de fusión y solidificación durante el proceso de impresión conduce a microestructuras intolerables. Los grandes granos columnares y las grietas periódicas que resultan hacen que estas aleaciones impresas en 3D sean inutilizables. HRL Laboratories destacó anteriormente su trabajo con aleaciones impresas en 3D de alta resistencia en un estudio .

Para ajustar sus propias aleaciones de aluminio impresas en 3D, HRL utilizó nucleantes que ayudan a controlar la solidificación durante la fabricación aditiva. Seleccionaron estos nucleantes basándose en los resultados de la información cristalográfica, mezclándolos con polvos de aleación de aluminio de las series 7075 y 6061. Como resultado, crearon microestructuras sin fisuras, de grano uniforme y refinadas.

El método HRL introducido tiene más aplicaciones más allá del SLM. Puede proporcionar una base para una función industrial más amplia en técnicas de fusión por haz de electrones o de deposición de energía dirigida. También puede permitir la impresión 3D de diferentes sistemas de aleaciones, como superaleaciones de níquel no soldables e intermetálicos. Extrapolando aún más, la tecnología puede incluso jugar un papel en los procesos convencionales que son propensos al agrietamiento por solidificación y al desgarro en caliente. Esto incluye la unión, fundición y moldeo por inyección.

Imagen destacada y video cortesía de HRL Laboratories.

En un artículo titulado “Hidroponía imprimible en 3D: una tubería de fabricación digital para el cultivo de plantas sin suelo”, el Dr. Yuichiro Takeuchi de Sony Computer Science Laboratories Inc describe su experimento sobre sustratos de plantas de impresión 3D para sistemas de cultivo hidropónico. Varios componentes hidropónicos como boquillas y cestas ya han sido impresos en 3D por investigadores y aficionados al bricolaje, pero nadie había abordado el sustrato de cultivo hasta ahora.

La hidroponía es el cultivo de plantas sin el uso de suelo. El agua y los nutrientes se entregan a las plantas a través de sistemas de goteo o de piscina que funcionan con bombas. Los beneficios de la hidroponía incluyen cosechas más grandes, más control sobre los niveles de nutrientes y pH, y menos uso de agua porque lo que no es absorbido por las raíces se puede reciclar a través del sistema. Obviamente, la hidroponía es especialmente útil en áreas donde la buena tierra es difícil de encontrar o cara de adquirir. El cultivo vertical tampoco funciona bien con el suelo, que se está convirtiendo en una característica popular de los rascacielos.

Si bien el suelo puede reemplazarse, los rasgos necesarios del suelo que las plantas anhelan también deben replicarse: retención de agua, permeabilidad al oxígeno y una estructura de soporte que pueda sostener la planta de manera segura sin restringir el crecimiento de las raíces. Los sustratos de cultivo ideales incluyen guijarros de arcilla, vermiculita, perlita, fibra de coco, esponjas y lana de roca, los primeros cuatro de los cuales deben mantenerse en un recipiente ya que son partículas sueltas. El Dr. Takeuchi consideró todos estos rasgos antes de crear su sustrato impreso en 3D, y probó varios plásticos antes de encontrar uno que funcionara bien.

Probó ABS , PLA , TPU (flexible) y SBS, y solo SBS tuvo resultados positivos, probablemente debido a su elasticidad. Con los plásticos más rígidos, las raíces de las plantas se restringieron y las plantas murieron. Para lograr la porosidad que permitiría el crecimiento de las raíces, fabricó un filamento compuesto compuesto por un 70% de SBS y un 30% de PVA , un material que se usa a menudo para las estructuras de soporte de la impresión 3D porque se disuelve en agua. Al enjuagar los sustratos impresos en agua, se vuelven porosos.

Se cultivaron con éxito una variedad de plantas en los sustratos impresos, como rúcula, lechuga, albahaca, girasol y tomate. Una prueba de rendimiento en la que se cultivaron seis conjuntos de lechuga en sustratos porosos de SBS, esponja y lana de roca indicó que SBS puede producir rendimientos que están en línea con los sustratos tradicionales, aunque una de las plantas de SBS murió y ninguna de las otras lo hizo. Aunque no fue intencionado, algunos hongos y algas crecieron en los sustratos de SBS; esto revela que también es posible cultivar líquenes y hongos en sustratos impresos en 3D.

Esos resultados son prometedores porque SBS no fue diseñado para plantas en crecimiento. Con algunas investigaciones sobre materiales, parece probable que se pueda desarrollar un material o método de impresión más ideal. La agricultura de interior y la hidroponía están creciendo rápidamente a medida que las poblaciones se vuelven más urbanas y los fenómenos meteorológicos extremos se vuelven más comunes, por lo que la racionalización del diseño, la instalación y el funcionamiento de dichos sistemas resultará fortuita. Como tal, el Dr. Takeuchi también integró un cabezal de plantación de semillas en su impresora 3D para demostrar la plantación automatizada.

Este concepto se adaptaría bien a las impresoras 3D a gran escala , y los sustratos podrían imprimirse con geometrías ideales para las plantas específicas que se cultivan. Los tubos de riego y los puntos de acceso de mantenimiento también podrían incorporarse a los cimientos del sustrato para optimizar aún más los sistemas. Dichos sustratos impresos en 3D podrían incluso usarse para cultivar frutas con formas personalizadas y esculturas vivientes.

El estudio completo está disponible en el enlace ) ”rel =” noopener ”target =” _ blank ”> aquí.

La Universidad de Hamburgo y DESY han estado trabajando rápidamente en el desarrollo de una nueva forma de electrónica que utiliza circuitos transparentes flexibles. La cooperación entre las dos organizaciones ha dado como resultado un diseño interesante utilizando nanocables y polímeros. Como resultado, abre la posibilidad de que la electrónica comprenda una malla de nanocables de plata como circuitos imprimibles en suspensión, incrustados en varios plásticos flexibles y transparentes.

Principalmente, los investigadores estaban trabajando con materiales curables y nanocables de plata con una relación de aspecto de hasta 1000. Para los propósitos del estudio, los investigadores desarrollaron capacitores flexibles a partir de esta configuración de material. Creen que podría resultar en avances para diodos emisores de luz, células solares o herramientas con circuitos integrados.

» En el corazón de la tecnología están los nanocables de plata, que forman una malla conductora «, explica Tomke Glier de la Universidad de Hamburgo.

Los alambres de plata suelen tener un grosor de varias decenas de nanómetros y un grosor de capa de 10 a 20 micrómetros. En el análisis de rayos X, las estructuras de los nanocables aparecen sin cambios dentro del polímero, sin embargo, los investigadores afirman que la conductividad de la malla incluso mejora gracias a la compresión que introducen los materiales durante el proceso de curado. A efectos de costes, los investigadores apuntan a obtener la mayor conductividad posible con la menor cantidad de nanocables posible.

Circuitos flexibles y electrónica Impresión 3D

Los circuitos flexibles son fundamentales para el desarrollo de equipos y dispositivos electrónicos portátiles. Esto incluye especialmente los dispositivos médicos que deben ser lo más transparentes y no intrusivos posibles a la vista.

“ En el laboratorio, llevamos a cabo los pasos de trabajo individuales en un proceso de estratificación, pero en la práctica se pueden transferir luego por completo a una impresora 3D ”, explica Glier. “ Sin embargo, el mayor desarrollo de la tecnología de impresión 3D convencional, que generalmente está optimizada para tintas de impresión individuales, también es esencial para esto. En los procesos basados en inyección de tinta, las nanoestructuras podrían obstruir las boquillas de impresión ”, señala el coautor Michael Rübhausen.

Los investigadores están entusiasmados con los resultados del análisis de estructura. Examinaron la estructura, las flexibilidades y las vías con imágenes de rayos X que muestran características resistentes y altamente flexibles. Los circuitos transparentes flexibles también son lo suficientemente versátiles como para aplicarse a una variedad de componentes electrónicos. Si bien pueden requerir impresión en varias formas, pueden adaptarse a múltiples geometrías.

Imagen destacada cortesía de la Universidad de Hamburgo. La investigación completa está disponible aquí .