UW – Madison Engineers 3D-печать оперативной памяти в невесомости

Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон добились прогресса в космическом производстве, успешно напечатав модули оперативной памяти на 3D-принтере в «невесомости». Команда провела свои эксперименты в марте 2024 года во время параболического испытательного полета из международного аэропорта Форт-Лодердейл-Голливуд. НАСА, которое финансирует это исследование, стремится развивать в космосе возможности производства электронных компонентов, таких как полупроводники, приводы и датчики, для поддержки будущих миссий в дальний космос.

Исследователи перед параболическим летающим самолетом. (Изображение предоставлено: Университет Висконсина в Мэдисоне)

Традиционная 3D-печать основана на гравитации, что создает серьезные проблемы в так называемой среде невесомости. Команда Университета Вашингтона в Мэдисоне под руководством доцента Ханьтан Цинь разработала альтернативу: электрогидродинамическую (ЭГД) печать. В EHD-печати используется электрическая сила, которая проталкивает жидкий материал через сопло диаметром всего 30 микрометров, эффективно преодолевая поверхностное натяжение, которое в противном случае препятствовало бы течению материала.

Во время первых испытательных полетов команда столкнулась с проблемами калибровки, вызванными вибрацией двигателя самолета. Они решили эту проблему, переписав код системы, что позволило успешно печатать во время последнего полета. Под ручным управлением принтер EHD изготовил более дюжины экземпляров с использованием полупроводниковых чернил на основе оксида цинка и еще несколько с использованием полидиметилсилоксана, изолирующих полимерных чернил.

Послеполетный анализ в импровизированной лаборатории подтвердил успех принтера на микро- и наноуровне. Команда планирует дополнительные испытательные полеты в августе и ноябре 2024 года с целью интеграции своей технологии EHD в многофункциональный 3D-принтер отраслевого партнера. Будущие цели включают в себя переход от печати отдельных блоков к полноценным полупроводниковым устройствам и, в конечном итоге, тестирование их технологии на борту Международной космической станции. Достижение этих целей ознаменует значительный прогресс на пути к устойчивому и автономному производству в космосе. <стр>Источник: wisc.edu