美國(guó)華盛頓州立大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，將少量模擬碎火星巖石與鈦合金混合，在3D打印過(guò)程中制成一種更堅(jiān)固、更高性能的材料，可用于制造探索這顆紅色星球的工具和火箭部件。這一突破可以使未來(lái)的太空旅行更便宜、更實(shí)用。

為了做到這一點(diǎn)，研究人員對(duì)火星巖塵(風(fēng)化層)進(jìn)行了測(cè)試。這是一種黑色粉狀物質(zhì)，用于模擬在火星表面發(fā)現(xiàn)的巖石材料，其通過(guò)火星探測(cè)器的機(jī)械臂收集。研究人員使用基于粉末的3D打印機(jī)將模擬的火星巖塵與鈦合金混合。鈦合金因其耐熱性和強(qiáng)度而常用于太空探索。

研究人員用高功率激光器將材料加熱到超過(guò)2000攝氏度使它們?nèi)刍＝又?，將熔化的混合物倒在一個(gè)移動(dòng)的平臺(tái)上，研究人員可創(chuàng)造出不同的尺寸和形狀。材料冷卻后，研究人員對(duì)其強(qiáng)度和耐用性進(jìn)行了測(cè)試。

值得注意的是，研究人員在打印中使用了比例從5%到100%不等的火星風(fēng)化層。僅添加5%的火星風(fēng)化層制成的零件沒(méi)有任何裂縫或氣泡，比單獨(dú)使用鈦合金的性能更好、更加堅(jiān)固。這意味著它可以用來(lái)制造重量更輕的零件，并仍然能承受重載。而100%由風(fēng)化層制成的物體更容易破裂并且缺乏強(qiáng)度，盡管如此，該材料仍可用于制造涂料以保護(hù)設(shè)備免受生銹或輻射損壞。

這項(xiàng)創(chuàng)新可以使直接在火星上制造零件成為可能。華盛頓州立大學(xué)教授阿米特·班迪奧帕迪稱，載人飛船任務(wù)很難將所有東西都帶到太空，而且如果他們?cè)趫?zhí)行任務(wù)時(shí)忘記了一個(gè)工具，也無(wú)法立即返回地球去取。此外，僅將1公斤材料送入地球軌道就需要花費(fèi)約54000美元。因此，任何可以直接在太空或火星上制造的東西都可以節(jié)省航天飛機(jī)的耗資和重量。

班迪奧帕迪表示，該研究仍處于早期階段，該團(tuán)隊(duì)希望通過(guò)使用不同的金屬或3D打印技術(shù)獲得更好的結(jié)果。(實(shí)習(xí)記者張佳欣)

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