如今第一臺(tái)3D打印機(jī)安裝在國際太空站上，而科學(xué)家會(huì)用它打印一個(gè)很有意義的東西：保證宇航員健康的帶扣。該帶扣是由前飛行醫(yī)師以及宇航員Yvonne Cagle設(shè)計(jì)的，目的是在失重的情況下收緊壓縮帶，防止肌肉受損，維持心跳強(qiáng)度，這對(duì)在空間站中健康的生活非常重要。
Cagle說，“直到我們能夠打印人體，我們必須保證人的身體狀況可以在太空中長時(shí)間的作業(yè)。”
在設(shè)計(jì)帶扣的時(shí)候，Cagle和她的團(tuán)隊(duì)面臨著工程學(xué)方面的難題：如何使得設(shè)備滿足太空飛行的苛刻要求。“為了達(dá)到要求你必須找到足夠穩(wěn)定的東西，同時(shí)還要求體積足夠小，樣式足夠簡單，以便在需要的時(shí)候進(jìn)行修復(fù)和打印。”
Cagle和3D打印公司Made in Space，以及奇點(diǎn)大學(xué)的伙伴共同完成了一個(gè)簡單的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)能做出規(guī)定式樣的產(chǎn)品，并且評(píng)估人在失重后的虛弱期需要多大的壓力才能讓身體逐漸恢復(fù)。
扣住身體
帶扣被設(shè)計(jì)用來扣住大塊的肌肉群，是安全帶收縮系統(tǒng)中的一部分，宇航員可以根據(jù)自身情況自行調(diào)節(jié)，Cagle將其稱為固定肌肉的穿戴技術(shù)。明年的某個(gè)時(shí)候，它將被打印出來并安裝在空間站的三個(gè)獨(dú)立的打印區(qū)，每個(gè)大約4.5英寸大小。
如果沒有有帶扣，宇航服就是很比較酷的外套而已，不能保護(hù)肌肉和神經(jīng)。”她如此說道。
在太空中打印，可以處理發(fā)射過程中相關(guān)部件損壞的問題，同時(shí)避免從地球帶來多余的東西。Cagle以及Autodesk公司已經(jīng)著手考慮帶扣在地面的優(yōu)勢。“它不僅可以應(yīng)用在空間探索或商業(yè)空間中，還能夠用在需要臥床休息或恢復(fù)的人們。”
帶扣計(jì)劃將由空間站的第二代打印機(jī)，在2015年第二季度完成打印。Cagle表示，她打算分析帶扣從開始打印到結(jié)束打印的數(shù)據(jù)，從而選擇合適的打印材料。
她的朋友Knowles在過去的六年，一直致力于探索適用于太空的制造工具，他曾為Made in Space的四個(gè)員工作顧問，后來成為了公司的第一位投資者。
“我們感興趣的是在空間站上建立永久性的制造設(shè)備，Yvonne的設(shè)計(jì)是制造業(yè)的一座里程碑”Knowles說道。
下一步：小行星打印材料
Cagle他們花費(fèi)了三年的時(shí)間研究3D打印的材料和流程，以便能適應(yīng)空間的重力環(huán)境。Cagle表示，在太空中打印機(jī)能讓一切變快，不需要再去找制造商了。
Knowles介紹說，當(dāng)前的打印機(jī)僅支持ABS塑料作為打印材料，下一代打印機(jī)就能打印更多的材料了，甚至包括從小行星上開采的原料。“想要開創(chuàng)未來，你就必須在材料方面取得進(jìn)展，有些材料的專利即將到期，我們想在材料方面取得突破性的進(jìn)展，但沒有什么頭緒。”
Cagle還打算設(shè)計(jì)一些能在空間站上使用的家居：當(dāng)供給不足時(shí)進(jìn)行報(bào)警的庫存監(jiān)控設(shè)備、像夾板之類的急救設(shè)備、避免宇航員以及飛船在晚飯時(shí)間變得一團(tuán)糟的長柄餐具等。
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