Investigadores de la Universidad Estatal de Washington informan que una pequeña cantidad de roca marciana triturada simulada mezclada con una aleación de titanio produjo un material robusto y de alto rendimiento en un proceso de impresión 3D que algún día podría usarse en el planeta rojo para fabricar herramientas o piezas de cohetes. .
En un artículo publicado en el International Journal of Applied Ceramic Technology , los científicos explican que las piezas se fabricaron con tan solo un 5 % hasta un 100 % de regolito marciano, una sustancia negra en polvo destinada a imitar el material rocoso e inorgánico que se encuentra en la superficie. de Marte.
Mientras que las partes con un 5 % de regolito marciano eran fuertes, las partes con un 100 % de regolito resultaron quebradizas y se agrietaron con facilidad. Aún así, los investigadores creen que incluso los materiales con alto contenido marciano serían útiles para fabricar recubrimientos para proteger los equipos contra el óxido o los daños por radiación.
“En el espacio, la impresión 3D es algo que tiene que suceder si queremos pensar en una misión tripulada porque realmente no podemos transportar todo desde aquí”, dijo Amit Bandyopadhyay, autor correspondiente del estudio, en un comunicado de prensa. “Y si olvidamos algo, no podemos volver a buscarlo”.
Llevar materiales al espacio puede ser extremadamente costoso. Por ejemplo, los autores señalaron que el transbordador espacial de la NASA cuesta alrededor de $ 54,000 para poner solo un kilogramo de carga útil en la órbita terrestre.
Bandyopadhyay demostró por primera vez la viabilidad de la idea de producir materiales en el espacio o en cuerpos celestes en 2011 cuando su equipo usó la impresión 3D para fabricar piezas de regolito lunar, roca lunar simulada triturada, para la NASA. Desde entonces, las agencias espaciales han adoptado la tecnología y la Estación Espacial Internacional tiene sus propias impresoras 3D para fabricar los materiales necesarios en el sitio y para experimentos.
Para este estudio, el investigador de WSU junto con los estudiantes graduados Ali Afrouzian y Kellen Traxel utilizaron una impresora 3D a base de polvo para mezclar el polvo de roca marciano simulado con una aleación de titanio, un metal que se usa a menudo en la exploración espacial por su fuerza y propiedades resistentes al calor. .
Como parte del proceso, un láser de alta potencia calentó los materiales a más de 2000 grados centígrados. Luego, la mezcla derretida de regolito marciano, cerámica y material metálico fluyó hacia una plataforma móvil que permitió a los investigadores crear diferentes tamaños y formas. Después de que el material se enfrió, los investigadores probaron su resistencia y durabilidad.
El material cerámico hecho 100% de polvo de roca marciana se agrietó a medida que se enfriaba, pero aún podría ser un buen revestimiento para los escudos de radiación, ya que las grietas no importan en ese contexto. Por otro lado, solo un poco de polvo marciano, la mezcla con un 5% de regolito, no solo no se agrietó ni burbujeó, sino que también exhibió mejores propiedades que la aleación de titanio sola, lo que significaba que podía usarse para hacer piezas más livianas que podrían todavía soportar cargas pesadas.
«Le brinda un material mejor, de mayor resistencia y dureza, por lo que puede funcionar significativamente mejor en algunas aplicaciones», dijo Bandyopadhyay.
En opinión del científico, este estudio es solo un comienzo y la investigación futura puede producir mejores compuestos utilizando diferentes metales o técnicas de impresión 3D.
“Esto establece que es posible, y tal vez deberíamos pensar en esa dirección porque no se trata solo de hacer piezas de plástico que son débiles, sino piezas compuestas de metal y cerámica que son fuertes y se pueden usar para cualquier tipo de piezas estructurales”, dijo.
Fuente: Mining