10月6日消息,加拿大康考迪亚大学(Concordia University)发表于《复合材料B辑:工程》(Composites Part B: Engineering)的研究显示,月壤模拟物与回收高性能热塑性塑料的组合可用于在月球现场3D打印结构件与工具,为永久月球基地建设降低对地运输依赖提供了材料方案。

从地球向月球运输物资的成本据估计每公斤可超过100万美元,月壤(lunar regolith)因此被视为月球上最丰富的「打印原料」。研究团队将月壤模拟物与回收的聚醚酮酮(PEKK)复合制成丝材并3D打印:一是牺牲式吸能结构,用于模拟登月舱着陆机构触月时的吸能需求;二是一把扳手。测试发现月壤填料可显著减少热处理过程中的收缩与翘曲——这在月面几乎没有后续加工设备的条件下尤为关键;同时月壤的加入降低了PEKK的结晶温度,使热处理更高效。

更重要的验证是闭环性:所用PEKK回收自此前的牺牲式结构,经粉碎、研磨、干燥后重新复合,回收三次后其热性能与机械性能均无显著退化,仅复合材料内部孔隙率略增、脆性上升。研究称这是首个将航天级高性能聚合物回收与月壤原位资源相结合的闭环增材制造演示,对太空探索中稀缺材料的循环利用具有示范意义。 (来源:Phys.org)