3D-печать для космоса: новые соленоиды MIT можно использовать даже на орбите

Инженеры MIT создали полностью трехмерные соленоиды, напечатанные на 3D-принтеры, которые обещают кардинально изменить промышленность как на Земле, так и в космосе.

Прорыв MIT открывает путь к более доступному и инклюзивному подходу в технологиях, позволяя производить сложные электронные компоненты с помощью 3D-принтеров. По словам сотрудников Массачусетского технологического института (MIT), разработка может радикально изменить промышленность и улучшить жизнь в отдалённых и малообеспеченных регионах.

Соленоид в виде спирали: проволока накладывается вокруг мягкого магнитного сердечника, более толстые проводящие слои разделены тонкими изолирующими слоями

Несмотря на то, что идея 3D-печати электроники не нова, команда MIT столкнулась с серьёзными трудностями. Традиционное производство соленоидов (катушек индуктивности) требует сложной сборки и специализированных условий. Используя аддитивное производство, инженеры смогли преодолеть все препятствия, создав соленоиды любого размера и формы с невиданной ранее точностью. Особенностью стало использование мягкого магнитного нейлона, который нельзя было производить в виде филамента (пластиковая нить для 3D-печати), что потребовало модификации принтера для экструзии гранул.

Ключевым аспектом успеха стало адаптирование коммерческого экструзионного 3D-принтера для работы с несколькими материалами, что позволило точно сочетать слои диэлектрических, проводящих и мягких магнитных материалов, необходимых для создания соленоидов.

Отмечается, что созданные соленоиды превосходят традиционные устройства по силе магнитного поля в 3 раза, а также выдерживают вдвое больший электрический ток, что открывает широкие перспективы их использования от миниатюрных датчиков до продвинутой робототехники.

Помимо удешевления электроники на Земле, печатное оборудование может быть особенно полезно в освоении космоса. Например, вместо доставки запасных электронных деталей на базу на Марсе, что может занять годы и стоить миллионы долларов, можно отправить сигнал, содержащий файлы для 3D-принтера. Специалисты MIT планируют совершенствовать процесс печати, изучать альтернативные материалы и техники оптимизации.