Kosmiczne badania Politechniki Wrocławskiej. Uczelnia pracuje nad wykorzystaniem druku 3D w stanie nieważkości
Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej biorą udział w międzynarodowym konsorcjum pracującym nad technologią druku 3D, którą będzie można wykorzystać w stanie nieważkości. Rozwiązanie to ma pozwolić np. na drukowanie niezbędnych części zamiennych na pokładzie stacji kosmicznych.
Projekt „Lamda-g” jest realizowany pod egidą Europejskiej Agencji Kosmicznej. W składzie międzynarodowego konsorcjum znaleźli się m.in. naukowcy z Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej, pod kierownictwem dr. inż. Pawła Widomskiego.
Zespół rozwija technologię druku 3D z metalu w stanie nieważkości. To przełomowe rozwiązanie umożliwiłoby produkcję elementów do wykorzystania na stacji kosmicznej, bez konieczności transportowania ich z Ziemi. Obecnie części zamienne na orbitę każdorazowo transportowane są rakietą, co wiąże się z ogromnymi kosztami. Drukarka 3D pracująca bezpośrednio w kosmosie znacznie obniżyłaby koszty tego typu operacji i usprawniła prace astronautów.
Do tej pory w tego typu warunkach testowane były już maszyny do druku 3D z tworzyw sztucznych. Projekt realizowany z udziałem badaczy Wydziału Mechanicznego zakłada jednak stworzenie drukarki, która mogłaby wytwarzać i obrabiać elementy z metali. Ogromnym wyzwaniem jest ujarzmienie ciekłego metalu w stanie nieważkości.
– Fizyka całego procesu w stanie nieważkości różni się znacząco od tej ziemskiej. Bez grawitacji zmienia się sposób osadzania, ponieważ kropla może nam „uciekać”, o ile nie będzie wystarczającej lepkości. Inaczej przebiegać będzie chłodzenie materiału i jego krystalizacja, co może prowadzić do powstawania naprężeń, pęknięć lub błędów w strukturze metalu – tłumaczy dr Widomski. – Musimy więc przewidzieć, jak zachowa się ciekły metal, by uniknąć sytuacji, w której energia będzie zbyt niska, by stopić drut, lub zbyt wysoka, co prowadzi do jego rozpływania i zniekształcenia wyrobu. Dlatego konieczne są kilkuetapowe testy – od symulacji laboratoryjnych, przez sprawdzanie niezawodności systemów, aż po loty paraboliczne – wyjaśnia.
Innym wyzwaniem są rozmiary urządzenia. Drukarka, jeśli ma zostać wysłana w kosmos, musi mieć kompaktowe rozmiary. Projekt zakłada, że urządzenie nie będzie większe niż standardowa kuchenka mikrofalowa.
– Na stacjach kosmicznych, takich jak ISS, są również ograniczone możliwości korzystania z energii elektrycznej. To dlatego całe urządzenie musi pracować przy mocy około 1 kilowata, co można porównać do zużycia prądu przez niewielki czajnik elektryczny. W tym limicie musi się zmieścić praca lasera topiącego metal, systemy chłodzenia, komputery sterujące oraz mechanizmy pozycjonujące – podkreśla dr Widomski.
Projekt „Lamda-g” jest realizowany przez kilka europejskich uczelni wyższych. Liderem konsorcjum jest Uniwersytet w Manchesterze, a partnerami – obok Politechniki Wrocławskiej – są uczelnie z Cranfield i Dublina oraz Instytut Fizyki Materiałów w Kosmosie w Kolonii. Prace mają potrwać do 2029 roku.
Najpopularniejsze teraz
-
Upragniona hala sportowa przy Szkole Podstawowej nr 76 we Wrocławiu -
Wielkie inwestycje MPWiK Wrocław. Nowe wodociągi, kanalizacja i modernizacja oczyszczalni -
Słoneczna Portugalia bliżej Dolnego Śląska. Ryanair ogłasza czwartą nowość na lato 2027 – lecimy do Faro! -
Ulica Wysoka wypiękniała. Koniec remontu kolejnej kamienicy -
Trwają prace na ulicy Ruskiej -
Jak zmieni się Wrocław? Podsumowanie XXXVIII sesji Rady Miejskiej -
Bakterie, które oczyszczają miasto. MPWiK Wrocław z nagrodą „Polski Produkt Przyszłości” -
Tylko jedna taka noc w roku. Noc Pokazów kończy sezon Fontanny Multimedialnej -
Czas na Twój ruch! Ruszyła VI edycja Wielkiej Bitwy o Start-up -
Zmiana czasu a zegar biologiczny. Organizm potrzebuje kilku dni, by się przestawić -
Trener Ante Simundza przed meczem z Wieczystą Kraków: Cały czas wierzę w drużynę -
Rosną ramię w ramię. Wyjątkowe drzewa, które zapuszczają korzenie razem z najmłodszymi wrocławianami -
Wrocławianie wybrali. Znamy wyniki WBO 2026 – rekordowe 39 mln zł na 30 projektów -
Legendarny humor na wrocławskich torach: Tramwaj „Studio 202” uczcił 70-lecie kultowej audycji -
Beże i brązy nie muszą być nudne! Jak ciekawie wkomponować je do swojego wnętrza?