NASA MSFC Materiali e sviluppo dei processi Offerte Piano per nuovi materiali di stampa 3D e hardware per sostenere gli astronauti durante le missioni
Non sorprende che la NASA stia lavorando a nuovi sviluppi per i viaggi nello spazio, collaborando con Auburn University per creare nuove tecnologie di rilevamento, materiali per la stampa 3D nello spazio, nonché nuovi hardware e condensatori (dispositivi utilizzati per immagazzinare elettricità).
Nelle ultime notizie dalla NASA MSFC Materials & Process Development , il loro obiettivo è creare processi che possano sostenere la produzione, il riciclaggio e la manutenzione on-demand mentre gli astronauti stanno completando le missioni di esplorazione.
A partire da una varietà di diverse piattaforme di rilevamento, il documento Sviluppo di materiali e processi delinea piani per la tecnologia di rilevamento flessibile come sensori e piattaforme stampati di prossima generazione da utilizzare per monitorare la salute degli astronauti mentre presso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), lungo con materiali specifici e unici e nuovi processi per creare tali dispositivi. Il documento sottolinea inoltre la necessità di valutare e integrare le comunicazioni wireless e le parti flessibili.
Per lo sviluppo della tecnologia di immagazzinamento dell’energia, vengono delineate le seguenti esigenze:
Sviluppo per la potenza triboelettrica per creare un sistema di sensori autosufficiente
Completamento di un supercondensatore completamente stampato
Sviluppo di supercondensatori ad alta densità energetica per la sostituzione della batteria
Realizzazione di dispositivi per applicazioni di sostituzione della batteria scalabili
Ci sono ulteriori piani per collaborare con altre organizzazioni e università per creare un database di progettazione e verifica digitale di produzione in-spazio, insieme ad un altro catalogo di quali parti e sistemi devono essere creati durante le missioni. La NASA prevede anche di creare nuovi metodi di laboratorio come:
Lavorazione della polvere ceramica: i materiali possono essere ridotti e omogeneizzati
Mulino vibrante – utilizzando l’azione di rettifica a 3 assi
Micro macinatore: macinatura rapida per lotti a basso volume, con dimensioni delle particelle <50 nm
Trattamento delle polveri – formazione di gas all’interno di un letto fluido per la creazione di proprietà dielettriche per gli ultracondensatori
Per le misurazioni delle dimensioni delle particelle nelle nanotecnologie, l’intenzione della NASA è quella di comprendere le dimensioni medie delle particelle e gli aiuti alla distribuzione nella macinazione delle polveri per un dimensionamento uniforme. Insieme a ciò, la preparazione dei campioni è fondamentale per raccogliere dati adeguati. Progettano inoltre lo sviluppo di nano-inchiostri attraverso la formulazione con polveri e additivi ceramici e metallici, oltre alla creazione di “formulazioni di inchiostro a film spesso” con mulini a tre cilindri:
“La velocità e la spaziatura del rullo sono entrambe controllabili e sono fattori chiave nel prodotto finale. Gli inchiostri a film sottile richiedono meno additivi (in genere il materiale in polvere e un veicolo) e vengono utilizzati nei sistemi di deposizione diretta in scrittura. Pertanto, è necessaria una minore viscosità, che può essere ottenuta utilizzando un miscelatore a dispersione ad alto shear. “
Per la stampa 3D, la stampante multi-materiale nScrypt 3D è mirata come l’hardware di scelta, caratterizzato da:
Capacità a quattro teste
SmartPump per inchiostri
Due teste nFD
Prendi e posiziona la testa per l’elettronica
Stampa di alta precisione con volume 300x300x150mm
L’idea generale è quella di creare un FabLab all’ISS, che includa anche un forno di sinterizzazione a corrente continua, per lo sviluppo di materiali ultracapacitor e termoelettrici. Ci sono anche piani per lo sviluppo di entrambi gli Ultracondensatori di Perovskite (usati per immagazzinare energia, testare e caricare strumenti e dispositivi) e Supercondensatori al plasma sinterizzato (SPS) (che offrono un buon potenziale per un’alta densità di energia).