近年來，美國宇航局（NASA）在3D打印技術(shù)方面進行了大量的研究工作，開發(fā)了多個實驗項目，例如打印復(fù)雜的火箭發(fā)動機以及仿生太空服，以及一種實時現(xiàn)場檢驗打印產(chǎn)品的方法。而最近他們又利用該技術(shù)研發(fā)出了一種新型金屬太空織物。
這種金屬織物將大量的方形金屬小片以類似傳統(tǒng)“鎖子甲”的方式連接在一起，發(fā)明者 NASA 噴氣推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）的系統(tǒng)工程師 Polit Casillas 透露，這一靈感主要來自于傳統(tǒng)的紡織品，Casillas 作為一名西班牙服裝設(shè)計師的兒子，從小就在各種紡織物中長大，他希望創(chuàng)造出一種可以快速折疊變換形狀的金屬材料，實現(xiàn)更多場景的應(yīng)用（鍛件級金屬3D打印服務(wù) 天昱）。
據(jù)了解，該材料主要擁有4個特征：可反射、被動熱管理、可折疊以及高拉伸強度。該產(chǎn)品的內(nèi)外兩層表面采用不同的結(jié)構(gòu)，兼顧兩面性，其中一面可以反射光和熱，另一面則能夠吸收它們，以此作為熱量控制的手段。此外，該材料還可以以多種不同的方式進行折疊并適應(yīng)各種形狀，同時保持足夠的拉伸強度，以確保能承受基本的牽引力。
Casillas 表示，事實上這算是一種新型 3D 打印技術(shù)，他們將其稱之為“4D 打印”，因為他們在打印立體結(jié)構(gòu)的同時還能夠打印出材料的功能屬性。憑借上述4種特征，NASA預(yù)計這種材料能夠在廣泛的領(lǐng)域中得到應(yīng)用，（高性能金屬3D打印服務(wù) 天昱）例如用來保護宇航員、航天器以及相關(guān)設(shè)備的安全，防止受到隕石的撞擊，訪問木星、火星等各種極端環(huán)境等等。據(jù)悉，NASA計劃在未來10年內(nèi)使用著陸器對木星的月亮“歐羅巴”，而基于該材料的可折疊屬性，未來的航天器就能夠根據(jù)不同的環(huán)境、地形狀況而改變形態(tài)提高探索效率。
除去多元化的應(yīng)用模式，這種材料還具備另一個優(yōu)勢，那就是相比傳統(tǒng)的制造材料它的生產(chǎn)成本相當(dāng)便宜。通常情況下，航天器及相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)制造成本高昂，但是利用這一新型材料以及“4D 打印技術(shù)”，企業(yè)能夠打破傳統(tǒng)的設(shè)計方式，擺脫了大量零部件的研磨和組裝流程，在激光和電子束的精確控制下，（空中客車公司與中國展開科研合作）通過熔融聚合物或燒結(jié)金屬粉末逐層疊加，最終成品只需由少量部件組成。而在生產(chǎn)過程中，企業(yè)還能在不同的開發(fā)階段向產(chǎn)品添加多個功能屬性，進一步加速了原型的開發(fā)，降低了制造時間與成本。
JPL空間技術(shù)辦公室經(jīng)理AndrewShapiro-Scharlotta認為，這樣的生產(chǎn)過程未來可能會改變航天器以及空間系統(tǒng)的制作方式。同時JPL團隊還希望在太空中制造這種新型太空織物，宇航員可以在太空中直接回收材料，并將其用于金屬織物的制作，這不僅能更大程度地節(jié)約成本，對于資源本就相對匱乏的太空而言也是一個明顯的優(yōu)勢。
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