От глубоководья до дальнего космоса: путешествие учёных к границам возможного
Команда китайских учёных из Института механики совершила прорыв, впервые в Китае осуществив 3D-печать металлом в космосе и расширив свои исследования от экстремальных условий океана до невесомости
Короткое резюме
Китайские учёные из Института механики Академии наук Китая объявили об успешном проведении первых в стране испытаний технологии 3D-печати металлом в условиях микрогравитации. Тестовый запуск на борту исследовательской ракеты в январе и последующая демонстрация на высоте 600 км в апреле подтвердили работоспособность оборудования, созданного для работы в невесомости. Эта технология открывает путь к созданию производственных мощностей прямо на орбите.
Путь к успеху был долгим и начался с исследований в области акустических метаматериалов для глубоководного применения, где традиционные технологии не справлялись со сложностью конструкций. Команда под руководством Цзян Хэна обнаружила, что задачи для экстремальных условий океана и космоса имеют общую физическую основу — поиск баланса сил. Однако в микрогравитации стандартные методы, такие как порошковая печать, неприменимы из-за разлетания частиц. Учёные провели около двадцати экспериментов в 116-метровой падающей башне, используя 3,6-секундные окна невесомости для отработки технологии с подачей проволоки.
Вместо простой адаптации наземного оборудования, исследователи пошли от фундаментальных принципов физики, что позволило ускорить разработку и создать не имеющую аналогов систему. Эксперименты выявили неожиданные отклонения в поведении материалов в условиях отсутствия конвекции. Следующей целью ставится технология бесконтактной печати для создания объектов произвольной формы в космосе. Успех команды подтверждает их подход — смещение границ возможного на основе строгих физических законов.
Первый в Китае космический металлопринтер
Разработанное устройство успешно напечатало металлическую структуру в условиях микрогравитации на борту ракеты, что стало национальным прорывом
Единый физический принцип для исследований
Учёные нашли общую теоретическую основу между глубоководными и космическими исследованиями, сосредоточившись на изучении баланса сил в экстремальных условиях
Эксперименты в падающей башне как ключ к успеху
Серия из более чем 20 падений в 116-метровой башне, каждое из которых давало лишь 3,6 секунды невесомости, позволила точно рассчитать и проверить параметры печати
Наземные технологии не работают в космосе
В условиях невесомости традиционные методы порошковой печати неприменимы, потребовалась разработка нового подхода с подачей металлической проволоки, основанного на фундаментальных принципах физики, а не на адаптации наземного оборудования
Текст сгенерирован с использованием ИИ
