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美国大学为外星球建造栖息地创造了突破性的3D打印技术

      物理学家斯蒂芬霍金在他去世前几个月说道:人类大约100年后才能逃离地球。NASA(美国国家航空航天局)在探索外太空的同时,一直设想为宇航员提供暂时居所,甚至为未来的人类移居计划提供永久居住地。于是在2015年,NASA发起了“3D打印栖息地挑战”,创造了一场使用现成的和可回收的材料来打印对火星殖民有用的栖息地的竞赛,这些科学和技术的发现对改善地球上的生活也是对于大有裨益的。



      这项挑战赛始于2015年5月,比赛内容是用3D打印技术建造栖息地,服务于深空探测,包括为将来的火星之旅做准备。NASA和他的合作伙伴为此专门设立了250万美元的奖金。在最后阶段,宾夕法尼亚州立大学团队获得了20万美元的奖金。该团队是由艺术与建筑学院、工程学院、农业科学学院和材料研究所的跨学科学生和教师团队组成的,在过去几年中,他们为了这项挑战一直付出艰辛的努力,他们设计了一个突破性的3D前进印刷建筑研究,更接近在地球上创造可持续住房的目标。


(宾夕法尼亚州立大学队在NASA挑战的第三阶段)


      在第四阶段竞赛要求参赛者开发先进的3D打印技术,包括打印机的机械元件和使用本土材料的水泥混合物,以产生结构完好的栖息地,可由美国宇航局太空探险家在火星上进行3D打印。在最后阶段,即5月的第一周,经过30个小时的3D打印,近200名观众聚集在皮奥里亚的卡特彼勒爱德华兹示范和学习中心。虽然宾夕法尼亚州立大学队没有赢得比赛的第三阶段,但他们回到了大学继续开发了3D打印的家庭建筑技术,这可能会影响建筑或帮助重建遭受自然灾害破坏的地区。

      人类打算将来居住的任何其他星球将是一项艰巨的任务,根据美国宇航局的说法,解决其他星球的居住地是个难题,但是可以通过3D对于比赛获得的知识和理解,会更接近在现场进行实时打印实验。建筑学副教授兼团队领导人也认为,对于许多人来说,3D打印技术将会改变生活。


(宾夕法尼亚州立大学队在NASA挑战的第二阶段)


      由Duarte和Nazarian领导的宾夕法尼亚州立大学队最初被选中参加77支队伍的初始参赛队。在比赛的两个阶段,宾夕法尼亚州立大学队在不超过四天的时间内对3D打印结构栖息地进行3D打印,然后使用卡特彼勒最具压倒性的建筑机器进行现场评估和粉碎测试。宾夕法尼亚州立大学队非常成功,在第二阶段排名第二,在第三阶段的建设第一和第二阶段排名第二和第三,产生近30万美元的奖金。

      宾夕法尼亚州立大学被选中参与这一挑战也与他们在3D打印方面的经验和创新有很大关系。他们在校园里有很多3D打印实验室,比如Maker Commons,它包含32台桌面3D打印机和发明工作室的大规模打印装置;大学研究人员用木质复合材料研究4D打印用于建筑应用,而宾夕法尼亚州立大学创业公司Trimatis LLC希望通过再生丝材帮助这个星球,该大学还创建了VenturePointe,一个新的创业孵化器,配备了3D打印机,用于宾夕法尼亚州城市校园。Nazarian和Duarte过去一直在研究材料和3D打印,从而开发出创新和分级的材料界面,这将使玻璃和地聚合物混凝土之间的无缝遮蔽物和不透水连接物的设计,以保护个人和栖息地内的气候。

      宾夕法尼亚州立大学团队成员致力于开发新型混凝土配方,推进3D打印流程,以及设计打印大型结构所需的整体3D打印系统。,据团队设计的混凝土配方中使用的地质聚合物粘合剂的生产不会向大气中排放二氧化碳,这与最常见类型的水泥的生产不同。宾夕法尼亚州立大学团队成员致力于开发新型混凝土配方,推进3D打印流程,以及设计打印大型结构所需的整体3D打印系统。


(宾夕法尼亚州立大学队在美国航空航天局挑战赛的第三阶段获得第二名)


      3D打印的栖息地挑战将于明年恢复,宾夕法尼亚州立大学团队准备推进创造可持续住房所需的附加建筑技术。与此同时,他们希望展示他们在校园住房3D打印方面的突破,在那里可以建造一个3D打印的小房子,这将是一个完全可持续的建筑,并提供一个家庭建设的未来。

      3D打印技术正被广泛用于开发可持续住房选择,许多创新公司和政府对其他星球上的生活充满热情,而专家认为火星拥有与地球相似的品质,3D打印外星球栖息地挑战赛加快了建筑中使用的3D打印技术的步伐,未来3D打印机将有机会被运送到火星进行外太空进行3D打印建筑。

      来源:创想三维 http://www.szcxsw.com/

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