15:27 2023-03-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Nu duceți bateriile pe Lună sau pe Marte, imprimați-le 3D când ajungeți acolo
_ Nu lua bateriile pe Lună sau pe Marte, imprimați-le 3D când ajungeți acolo
Când astronauții Artemis și viitorii exploratori vor merge pe Lună și pe Marte, vor avea nevoie de energie. Mult. Desigur, vor folosi panouri solare pentru a genera sucul de care au nevoie pentru habitate, experimente, rover și așa mai departe. Dar, vor avea nevoie de baterii pentru stocarea energiei. Aceste lucruri cântăresc mult și costă o avere pentru a fi trimise de pe Pământ. Așadar, de ce nu își imprimă pur și simplu 3D-ul lor când ajung acolo?
Aceasta este întrebarea o echipă de cercetători de la Universitatea din Texas din El Paso (UTEP) și Universitatea de Stat din Youngstown (YSU) lucrează pentru a răspunde. Ei au făcut echipă cu mai multe centre NASA într-un proiect de 2,5 milioane de dolari pentru a explora ideea bateriilor de imprimare 3D folosind materiale locale.
„UTEP este un partener fundamental în acest proiect condus de NASA cu ajutorul nostru lung și profund. moștenire în fabricarea aditivă”, a declarat Eric MacDonald, profesor de inginerie aerospațială și mecanică și decan asociat la Colegiul de Inginerie UTEP. „Reputația UTEP în imprimarea 3D, știința materialelor și facilitățile noastre de ultimă generație au fost factori importanți în a-i convinge pe partenerii noștri NASA să continue această cercetare potențial transformatoare — pentru explorarea spațiului, dar și pentru aplicațiile terestre ale bateriilor.”
Acest efort condus de NASA este un pas mare către adaptarea procesului de imprimare 3D pentru utilizarea spațiului. Un alt obiectiv este acela de a putea extruda bateriile în aproximativ orice formă necesară. Apoi, pot fi montate în pereții habitatelor sau în interiorul altor echipamente pentru a economisi spațiu. Și, dacă va funcționa, în cele din urmă astronauții vor putea imprima module de habitat, generatoare de energie și alte facilități.
Proiectul analizează două tipuri de metode de imprimare 3D. Una se numește „extrudarea materialului”, în care formele sunt împinse din imprimantă în forma lor finală. Celălalt este „fotopolimerizarea cuvei” (VPP). Materialul de bază este o cuvă de rășină fotopolimerică lichidă. Mașina folosește apoi acest material pentru a construi un obiect, strat cu strat. VPP le-ar permite locuitorilor lunari să facă baterii conform formelor care să se potrivească oriunde sunt necesare. Acestea includ nave spațiale mai mici, roboți, unități portabile de alimentare și sisteme de alimentare pe termen lung la scară largă.
Fabricarea bateriilor folosind regolitul local pune o limitare interesantă asupra tipului care poate fi imprimat. Chiar acum, pe Stația Spațială Internațională, sistemele de alimentare primare se bazează pe unități de stocare a energiei cu litiu-ion aduse de pe Pământ. Din păcate, dacă oamenii vor produce unități de stocare a energiei pe Lună sau pe Marte, nu vor putea folosi litiu-ion. Asta pentru că există foarte puțin litiu disponibil pentru mine pe Lună și Marte. Deci, ce vor folosi?
Echipele NASA și universitare se uită la tehnologia cu ioni de sodiu. Atât Luna, cât și Marte au unele cantități de sodiu accesibile. Deci, echipa de cercetare UTEP va studia chimia bateriilor cu ioni de sodiu și posibilele soluții de imprimare. După aceea, vor testa procedurile.
NASA, UTEP și YSU vor lucra, de asemenea, la extracția materialelor bateriilor și a precursorilor acestor baterii cu ioni de sodiu din regolitul lunar și marțian. Echipele universității au dezvoltat și au folosit deja imprimarea 3D VPP pentru a face materii prime din rășină compozită pentru fiecare parte a unităților de stocare a energiei propuse.
Din punct de vedere tehnic, aceasta include electrozii, electroliții și colectoarele de curent. Echipa de la centrele Marshall Ames ale NASA a dezvoltat și imprimat ME 3D cerneluri compozite pentru diferitele componente ale bateriei. UTEP și Centrul de Cercetare Glenn al NASA vor testa electrochimic componentele finalizate ale bateriei cu ioni de sodiu, imprimate 3D.
„Acest proiect cu NASA este o oportunitate de a demonstra expertiza UTEP atât în stocarea energiei, cât și în imprimarea 3D”, a declarat Alexis Maurel de la Departamentul de Inginerie Aerospațială și Mecanică UTEP. „Fabricația aditivă apare ca o abordare unică pentru fabricarea bateriilor conform formelor pentru a sprijini operațiunile umane în spațiu și pe suprafața Lunii sau a lui Marte, acolo unde aprovizionarea cu marfă nu este la fel de ușor disponibilă.”
Comentarii:
Adauga Comentariu