Berkeley-Forschende schicken 3D-Drucker ins All

Ein Team der UC Berkeley, unter der Leitung des Doktoranden Taylor Waddell, hat am 8. Juni ihre 3D-Drucktechnologie im Rahmen der Mission Virgin Galactic 07 zum ersten Mal ins All geschickt.

Der fortschrittliche Mikrogravitationsdrucker namens SpaceCAL verbrachte 140 Sekunden in suborbitalem Raum an Bord des VSS Unity Raumflugzeugs und druckte dabei autonom vier Testteile, darunter kleine Raumschiffe und Benchy-Figuren aus flüssigem Kunststoff (PEGDA).

“SpaceCAL hat sich bei früheren Tests an Bord von Parabelflügen unter Mikrogravitationsbedingungen gut bewährt, aber es musste noch etwas beweisen”, sagte Waddell. “Diese jüngste Mission, die durch das Flight Opportunities Programm der NASA und mit Unterstützung von Berkeley Engineering und dem Berkeley Space Center finanziert wurde, ermöglichte es uns, die Eignung dieser 3D-Drucktechnologie für die Raumfahrt zu überprüfen”.

Die Mission wurde durch das Flight Opportunities Programm der NASA und die Unterstützung der Berkeley Engineering und des Berkeley Space Centers finanziert. Zukünftig könnte diese Technologie verwendet werden, um alles von Ersatzteilen und Werkzeugen für Raumfahrzeuge bis hin zu neuen Kontaktlinsen und Zahnkronen für Astronauten herzustellen.

3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung, hat sich seit seiner ersten Patentierung in den 1980er Jahren erheblich weiterentwickelt. Hayden Taylor, Associate Professor für Maschinenbau, leitete ein Team von Forschenden der UC Berkeley und des Lawrence Livermore National Laboratory, das 2017 die Computed Axial Lithography (CAL) Technologie erfand. Diese neue Art der additiven Fertigung nutzt Licht, um feste Objekte aus einer viskosen Flüssigkeit zu formen und ermöglicht eine schnellere und vielseitigere Herstellung von 3D-Teilen.

CAL-Technologie, die Teile in nur 20 Sekunden erstellen kann, hat sich als besonders effektiv in der Mikrogravitation erwiesen. Waddell betont die Bedeutung dieser Technologie für Weltraummissionen, da sie die Notwendigkeit reduziert, eine große Anzahl von Ersatzteilen mitzuführen.

Die Vielseitigkeit der CAL-Technologie zeigt sich auch in der Verwendung von über 60 verschiedenen Materialien auf der Erde, darunter Silikone, Glasverbundstoffe und Biomaterialien. Diese Eigenschaft könnte sowohl für die Instandhaltung des Raumschiffs als auch für die medizinische Versorgung der Besatzung von großem Nutzen sein.

“In der Kabine kann man also O-Ringe, mechanische Halterungen oder sogar Werkzeuge drucken, wenn das Raumschiff kaputt geht”, sagte er. “Aber CAL ist auch in der Lage, die Besatzung zu reparieren. Wir können Zahnersatz, Hauttransplantate oder Linsen drucken, oder Dinge, die in der Notfallmedizin für Astronauten personalisiert werden, was bei diesen Missionen ebenfalls sehr wichtig ist.”

Das langfristige Ziel von Waddell und seinen Kollegen ist es, mit der NASA ein Objekt zu entwickeln, das die Gesundheit und das Wohlbefinden der Besatzung unterstützt, wie beispielsweise eine Zahnkrone für einen Astronauten oder ein chirurgisches Wundverschlusswerkzeug.

“Stellen Sie sich einen Ort vor, an dem private Unternehmen Erfindungen wie die von Taylor Waddell machen können und es möglich machen, dass diese wichtigen Entdeckungen aus dem Labor in die Öffentlichkeit gelangen”, sagte Darek DeFreece, ein emeritierter Regent der Universität von Kalifornien und Leiter der Bemühungen der UC Berkeley, das Berkeley Space Center zu entwickeln. “Wir haben gejubelt, als wir den historischen Flug von Virgin Galactic 07 verfolgten.”