第311章 D打印,利用月壤建造(1/2)
月球基地选址确定后,叶辰立即将注意力转向了一个更关键的问题:如何用最低的成本在月球上建造基地。传统的从地球运输建筑材料显然不现实,每公斤物资的运输成本高达数十万美元。经过深入思考,叶辰提出了一个革命性的方案——利用月壤进行3d打印建造。
在材料实验室里,叶辰召集了材料科学、机械工程和自动化领域的专家。实验台上摆放着从月球带回的月壤样本,灰褐色的粉末在灯光下泛着微弱的光芒。
月壤的主要成分是硅酸盐、氧化铝、氧化铁等,材料科学家张教授指着分析报告说,但直接用作建筑材料存在几个问题:粘合性差、强度不足、而且含有大量尖锐颗粒。
叶辰点点头,调出了他设计的解决方案:我们需要开发一套特殊的处理工艺。首先,通过微波烧结技术,将月壤加热到特定温度,使其颗粒表面熔化并相互粘结。
他展示了实验室阶段的研究成果:一块经过处理的月壤砖块,其强度已经接近普通混凝土。但叶辰的目标远不止于此。
单纯的烧结还不够,叶辰说,我们要开发一套完整的月壤3d打印系统。这套系统需要能够在月球环境下自主运行,从采集月壤到最终成型,实现全自动化。
接下来的几个月,研发团队投入到了紧张的技术攻关中。叶辰亲自指导每个关键环节:
首先是最关键的打印头设计。传统的3d打印喷头无法处理粗糙的月壤颗粒,叶辰团队开发了一种新型的电磁辅助喷头,通过精确控制的电磁场引导月壤颗粒的沉积轨迹。
其次是粘结剂的问题。从地球运输化学粘结剂成本太高,叶辰提出利用月壤中的硫元素和金属成分,在打印过程中通过激光加热产生原位反应,形成天然粘结。
这个方案太巧妙了!一位年轻工程师惊叹道,这样我们只需要从地球带去极少量催化剂,就能实现大规模建造。
最大的挑战来自于月球环境的特殊性:真空、微重力、极端温差。叶辰带领团队设计了一套全封闭的打印系统,内部保持可控环境,外部则采用特殊的保温隔热材料。
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