결국 Rayne Wolf는 Fort Lauderdale-Hollywood International Airport의 격납고에 설치 한 현미경에 부착 된 모니터를 거의 볼 수 없었습니다..
Wolf와 그녀의 위스콘신-마디슨 대학교 대학원 학생들은 지난 2 주 동안 Muggy Florida Heat 마감 최종 준비에서 일련의 포물선 테스트 비행을위한 최종 준비에서 3D 룰렛 사이트 기술을 검증하기 위해 제로 중심 환경에서 3D 인쇄 기술을 검증했습니다.
그러나 처음 두 비행-40 분의 자극은 30 초 동안 제로 중력과 2G 조건의 번갈아 가며 (승객을 아프게하는 경향이있는“구토 혜성”이라고도 함)-계획대로 사라지지 않았습니다. 룰렛 사이트터의 단계는 완고하게 움직이기를 거부했으며, 학생들과 그들의 고문, 산업 및 시스템 엔지니어링 조교Hantang Qin, 마지막 샷이 있습니다. 그들은 일주일을 3 일 ~ 15 시간 동안 모든 잠재적 원인과 모든 잠재적 인 원인을 해결하기 위해 세 번째 비행 문제를 이끌어 냈습니다.
“이 실험에 대한 많은 타기”라고 Wisconsin의 Potosi의 PhD 학생 인 Wolf는 NASA가 자금을 지원하는 프로젝트를 이끌고 있습니다.
그룹의 인내 혜택 : Qin의 실험실은 2024 년 3 월에 3D 룰렛 사이트 RAM 장치 유닛을 제로 중력으로 성공적으로 만들어 역사를 만들었습니다.
NASA는 반도체, 액추에이터 및 센서와 같은 전자 구성 요소의 공간 내 제조 기능 개발에 관심이 있습니다. 교체 부품을 운송 할 필요없이 장기간의 우주 임무 중에 수리를위한 실행 가능한 옵션을 제공합니다.
전통적인 3D 룰렛 사이트은 중력에 의존하여 프린터 노즐에서 재료를 압출하기 때문에 공간 내 인쇄에는 다른 접근이 필요합니다. Qin 's Lab은 Electrohydrodynamic (EHD) 인쇄라는 대안을 개발했으며, 이는 직경이 30 마이크로 미터 인 극도로 얇은 노즐을 통해 액체 재료의 흐름을 구동하기 위해 전기 힘을 적용합니다..
Qin Lab의 이미지 제공.
“이 작은 규모로 표면 장력은이 노즐에서 액체가 흘러 나오는 것을 방지 할 것입니다.”Qin은 아이오와 주립 대학, 인텔 및 기타 업계 파트너의 연구원들과의 협력을 이끌고 있습니다. "그리고 우리는이 표면 장력력에서 벗어나기 위해이 전기력을 적용합니다."
Qin,새로운 교수진에 집중: 3D 프린팅을 새로운 차원으로 끌어올리는, EHD 인쇄 기술은 제로 중력 환경에서 기능하는 능력을 넘어서 이점을 가지고 있다고 말합니다. 기존의 3D 룰렛 사이트을 사용하면 노즐 크기가 본질적으로 액적 크기를 결정합니다.
“그러나 인쇄 시스템을 사용하여 방울을 노즐 크기보다 작게 만들 수 있습니다.”라고 그는 말합니다. “2 미터의 노즐이 주어지면 나노 스케일 패턴을 만들 수 있습니다.
비행기 엔진의 진동으로 인한 룰렛 사이트터의 스테이지 교정 센서에 문제를 해결하고 일부 시스템 코드를 다시 작성하여 전기 및 컴퓨터 공학의 대학원생 인 Pengyu Zhang은 문자 그대로 코드를 작성하고 있습니다. Wolf와 Jacob Kocemba (BSBME '23, 현재 일리노이 대학교의 대학원생)의 수동 통제하에 실험실의 EHD 룰렛 사이트터는 산화 아연, 반도체 잉크, 폴리 디메틸 실록산, 폴리머 잉크를 사용하여 6 개 이상의 유닛을 성공적으로 생산했습니다.
아직도, 연구원들은 비행기의 객실 주위에 떠 다니면서 룰렛 사이트터가 작동하는 것을 볼 수 있었지만, 미세한 비행 후 모임이 현미경 주위에 마이크로 및 나노 세일에 대한 결과를 확인할 수 없었습니다..
“우리는 공중에 있었고 무대가 일하고 있었을 때 기분이 좋았습니다. "결과가 나왔을 때, 우리는 정말 만족하고 행복했고 연구에 계속해서 흥분했습니다."
연구원들은 2024 년 8 월과 2024 년 11 월에 플로리다로 돌아갈 계획이며,이 기간 동안 EHD 기술을 업계 파트너의 멀티 툴 3D 룰렛 사이트터에 통합 한 다음 개별 장치를 인쇄하여 전체 반도체 장치로 인쇄 할 것입니다.
그들이 프로젝트 이정표를 충족시킬 수 있다면 국제 우주 정거장에서 테스트하는 기술을 시작하기를 희망합니다..
“우리가 이것을 ISS로 보낼 수 있다면,“이 프로젝트에서 일한 이후로 일한 중국의 5 년간의 박사 학위 학생 인 Liangkui Jiang은“행복한 결말이 될 것입니다.”
이 연구는 NASA (수상 번호 80MSFC23PA012 및 80NSSC2XK1188)에 의해 뒷받침되었습니다..
UW-Madison 엔지니어는 무중력 환경에서 무중력 경험
왼쪽부터 상단 사진 캡션 : PhD 학생 Khawlah Alharbi, 박사 학위 학생 Xuepeng Jiang, 학부생 Renjie Nie, Hantang Qin 조교수, 박사 학위 학생 Rayne Wolf, Phd 학생 인 Jacob Kocemba (BSBME '23). 제출 된 사진.