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美國華盛頓州立大學的研究人員發現，將少量模擬碎火星巖石與鈦合金混合，在3D打印過程中制成一種更堅固、更高性能的材料，可用于制造探索這顆紅色星球的工具和火箭部件。這一突破可以使未來的太空旅行更便宜、更實用。
為了做到這一點，研究人員對火星巖塵（風化層）進行了測試。這是一種黑色粉狀物質，用于模擬在火星表面發現的巖石材料，其通過火星探測器的機械臂收集。研究人員使用基于粉末的3D打印機將模擬的火星巖塵與鈦合金混合。鈦合金因其耐熱性和強度而常用于太空探索。
研究人員用高功率激光器將材料加熱到超過2000攝氏度使它們熔化。接著，將熔化的混合物倒在一個移動的平臺上，研究人員可創造出不同的尺寸和形狀。材料冷卻后，研究人員對其強度和耐用性進行了測試。
值得注意的是，研究人員在打印中使用了比例從5%到100%不等的火星風化層。僅添加5%的火星風化層制成的零件沒有任何裂縫或氣泡，比單獨使用鈦合金的性能更好、更加堅固。這意味著它可以用來制造重量更輕的零件，并仍然能承受重載。而100%由風化層制成的物體更容易破裂并且缺乏強度，盡管如此，該材料仍可用于制造涂料以保護設備免受生銹或輻射損壞。
這項創新可以使直接在火星上制造零件成為可能。華盛頓州立大學教授阿米特·班迪奧帕迪稱，載人飛船任務很難將所有東西都帶到太空，而且如果他們在執行任務時忘記了一個工具，也無法立即返回地球去取。此外，僅將1公斤材料送入地球軌道就需要花費約54000美元。因此，任何可以直接在太空或火星上制造的東西都可以節省航天飛機的耗資和重量。
班迪奧帕迪表示，該研究仍處于早期階段，該團隊希望通過使用不同的金屬或3D打印技術獲得更好的結果。
來源：科技日報
