Materiais de impressão 3D para viagens espaciais?

A ciência dos materiais está avançando a uma taxa incrível no mundo da manufatura aditiva, em grande parte em resposta à pesquisa em andamento sobre suas aplicações potenciais e sua crescente aceitação em uma variedade de indústrias. No início desta semana, entrevistamos o Dr. Bastian Rapp da NeptunLab, que falou a fundo sobre o desenvolvimento de seu laboratório de seus próprios materiais de impressão 3D para atender às necessidades de seus pesquisadores. Da mesma forma, quando falamos com o Dr. Richard Buswell, da Universidade de Loughborough, ouvimos que grande parte da pesquisa em impressão 3D para construção estava se concentrando no desenvolvimento de um material de concreto imprimível em 3D. Ambos os exemplos marcam uma mudança sutil, mas poderosa, na maneira como falamos sobre a impressão 3D na indústria moderna.

Em vez de tentar forçar tecnologias e materiais existentes em aplicações para as quais eles não são necessariamente adequados, ou são incapazes de competir com abordagens bem estabelecidas, mais e mais pesquisadores e profissionais da indústria estão procurando áreas onde AM tem o potencial de preencher as lacunas nos processos tradicionais, permitindo que os fabricantes alcancem resultados que anteriormente seriam difíceis ou impossíveis. Isso, por sua vez, levou a desenvolvimentos em materiais e tecnologia que ajudarão a transformar esses conceitos em realidades viáveis.

Vimos um grande exemplo disso no início de julho, quando a Made In Space anunciou o lançamento de seu novo material de impressão 3D de plástico, projetado especificamente para ser usado no vácuo do espaço. A Estação Espacial Internacional tem feito uso de uma impressora SLA a bordo desde 2015, fabricando ferramentas conforme a necessidade, eliminando o custo de transporte da Terra e ajudando a tripulação a maximizar o espaço disponível (uma abordagem que também é utilizada no setores automotivo e aeroespacial). A limitação aqui é que os materiais de impressão 3D existentes (ABS e PE neste caso) não são capazes de funcionar no espaço sideral, o que significa que quaisquer ferramentas produzidas só podem ser usadas dentro da estação espacial e quaisquer reparos no exterior ainda exigirão ferramentas e peças de reposição a serem transportadas.

A Made In Space resolveu esse problema desenvolvendo um novo plástico 3D para impressão, denominado polieterimida / policarbonato (PEI / PC). Este novo material promete não apenas ser mais forte do que os materiais existentes na ISS, mas também resistente aos raios ultravioleta e ao oxigênio atômico. Desta forma, ferramentas especializadas e peças de reposição para o exterior da ISS podem ser impressas sempre que necessário.

Os benefícios imediatos para a tripulação da ISS são óbvios, mas já existem planos para expandir este sucesso. Em 2018, a Made In Space tem como objetivo fornecer à ISS uma versão funcional de seu Archinaut - seu próprio modelo de impressora 3D que irá operar no vácuo fora da estação espacial. Isso abrirá a porta para realmente imprimir pequenos satélites no espaço. Para instituições de pesquisa e universidades, isso tem implicações enormes, pois torna a ideia de implantar seus próprios satélites de forma acessível uma possibilidade genuína.

Quando se considera isso em paralelo com o trabalho que está ocorrendo no projeto M.A.R.S (Modular Analog Research Station), fica claro que a manufatura aditiva certamente terá um papel fundamental em futuras explorações espaciais. Mas embora estes sejam certamente desenvolvimentos estimulantes para o futuro da humanidade entre as estrelas, não devemos perder de vista o que eles significam para a indústria na Terra.

À medida que vemos mais e mais novos materiais e tecnologias se desenvolverem para atender aos desafios específicos da indústria, a manufatura aditiva como um todo começará a estabelecer seus próprios nichos, distintos das abordagens de manufatura tradicionais. Isso ajudará a dissipar a imagem persistente da AM como um concorrente da manufatura tradicional e estimulará mais empresas a explorar fluxos de trabalho integrados e inteligentes, onde diferentes tecnologias se complementam e aprimoram.

Além disso, assim que novos materiais e tecnologias de impressão 3D demonstrarem suas capacidades em projetos bem-sucedidos e de alto perfil, os fabricantes estarão livres para experimentar outras aplicações para eles. Por exemplo, já estamos animados para ver como o PEI / PC pode ser utilizado em outros ambientes desafiadores na Terra.

Esta mudança no tom da conversa é um bom augúrio para o desenvolvimento da reputação da manufatura aditiva como uma tecnologia robusta e versátil e certamente levará a mais inovações no futuro próximo, em termos de tecnologia, materiais e processos.