Das NASA Jet Propulsion Laborator hat ein innovatives, formveränderndes "Gewebe" entwickelt. In dem mit einem 3D-Drucker hergestellten Metallgewebe sehen die Forscher einen revolutionären Charakter für die Weltraumforschung. Und erklären Sie, warum sie ihre Forschung 4D-Druck nennen würden.
Anfang dieser Woche präsentierte das NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) seine neueste Entwicklung mit dem metallischen „Weltraumgewebe“. Das 3D-gedruckte Metallgewebe ist faltbar, reflektierend, hoch hitzebeständig und stark. Künftig könnte es nicht nur aus Raumanzügen für Astronauten bestehen, sondern auch aus Isolierungen und Schilden für Raumfahrzeuge.
Das innovative Material wurde von Raul Polit Casillas und seinem Team entwickelt. Polit Casillas ist Systemingenieurin bei JPL, die zu Hause von Textilien und Stoffen umgeben war, seit seine Mutter als Modedesignerin arbeitete. Das neue 3D-gedruckte Metallgewebe könnte die Weltraumforschung insgesamt revolutionieren.
Im weitesten Sinne erinnert das Material an ein aus dem Mittelalter bekanntes Kettenhemd, das von Rittern getragen wurde. Das neue Material wird in einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt, wobei die einzelnen Teile separat gefertigt werden. Das Forschungsteam um Polit Casillas bezeichnet den Herstellungsprozess des Stoffes sogar als 4D-Druck, ein Begriff, dessen genaue Bedeutung noch nicht klar und allgemeingültig definiert ist.
Polit Casillas: „Wir nennen es „4D-Druck“, weil wir sowohl die Geometrie als auch die Funktion dieser Materialien drucken können. Wenn die Fertigung im 20. Jahrhundert von der Massenproduktion angetrieben wurde, dann ist dies die Massenproduktion von Funktionen. "
Derzeit haben die 3D-gedruckten Stoffe vier Hauptfunktionen – Reflektivität, Faltbarkeit, passives Wärmemanagement und Zugfestigkeit. Passives Wärmemanagement ist äußerst wichtig, da es dafür sorgt, dass eine Seite des Gewebes Licht reflektiert, während die andere Seite die Wärme absorbiert. Auch die Faltfunktion ist sehr wichtig, da sie die Anpassung des Materials erleichtert und gleichzeitig für verschiedene Anwendungen verwendet werden kann.
Zum Beispiel könnte das 3D-gedruckte Weltraumgewebe verwendet werden, um starke und langlebige Raumanzüge für Astronauten herzustellen. Gleichzeitig lassen sich damit auch Antennen und andere Geräte herstellen. Es könnte sogar möglich sein, dieses Material zu verwenden, um Raumschiffe vor Meteoriten und dergleichen abzuschirmen, oder vielleicht sogar Objekte von der Oberfläche anderer Planeten aufzunehmen.
Forscher des NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) glauben, dass die neuen Materialien auch verwendet werden können, um Raumschiffe auf eisigen Monden oder Planeten (einschließlich des europäischen Mondes des Jupiter) zu isolieren und sogenannte "Füße" zu schaffen, die sich umklappen lassen, aber auch stehen können auf unebenen Oberflächen. Gleichzeitig könnte das Funktionsgewebe dafür sorgen, dass Entwicklungskosten gesenkt werden, ohne dass Qualität und Funktionalität darunter leiden.
Andreas Shapiro-Scharlotta vom JPL erklärt: „Wir kratzen nur an der Oberfläche des Machbaren. Die Verwendung organischer und nichtlinearer Formen ohne zusätzliche Herstellungskosten führt zu effizienteren mechanischen Designs. "
Außerdem plant JPL, die innovativen Stoffe direkt im Weltraum herzustellen. Dies würde den Astronauten mehr Autonomie verschaffen. Nach Meinung von Polit Casillas könnte es später auch möglich sein, dass Astronauten im All alte Materialien recyceln und in neue Strukturen umwandeln können, was sonst mangels Ressourcen schwierig ist.
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