グラスゴー大学ジェームズ・ワット工学部のジル・ベイレ博士と彼のチームは、無重力状態での動作試験済みの3Dプリンター試作機の特許を取得しました。このシステムは宇宙空間の真空中でも動作するように設計されており、宇宙船や宇宙ステーション以外でも使用できます。グラスゴー大学によると、研究チームはこのキットを3回の試験飛行に持ち込み、22秒間の無重力状態を90回以上繰り返し、微小重力下での動作を試験しました。
3Dプリンターが軌道上で初めて使用されたのは2014年で、国際宇宙ステーション（ISS）に搭乗した宇宙飛行士は、必要に応じてプラスチック製の部品や工具を印刷することができました。昨年、欧州宇宙機関（ESA）は金属3Dプリンターを打ち上げ、現在ISSで試験運用を行っており、微小重力が金属部品の印刷にどのような影響を与えるかを調べています。しかし、これらの機器はすべて、地球とほぼ同じ圧力に加圧されたISSのモジュール内での使用を想定して設計されています。
「積層造形、つまり3Dプリンティングは、驚くほど複雑な材料を迅速かつ低コストで製造することができます」とベイレット博士は述べています。「しかし、地球上でうまく機能するものが、宇宙の真空下では必ずしも堅牢性に欠ける場合が多く、国際宇宙ステーションの与圧モジュール以外で3Dプリンティングが行われたことはありません。従来の3Dプリンターのフィラメントは、微小重力や真空下では破損したり、固くなったりすることが多く、宇宙で確実に使用できるようになるには、この問題を解決する必要があります。」
ベイレット博士と彼のチームは、地上の3Dプリンターの多くで使用されている一般的なフィラメントの代わりに、3Dプリンターのフィードストックタンクに容易に吸い込み、ノズルにも他の材料よりも速く到達できる粒状の材料を開発しました。この材料を使用することで、フィラメントの断線や詰まりを防ぐことができ、より信頼性の高い動作が可能になり、監視の必要性も軽減されます。
「宇宙で生成される結晶は、地球上で生成される結晶よりも大きく、秩序立っていることが多いため、軌道上の化学工場で新薬や改良薬を製造し、地上に輸送できる可能性があります」とベイレット博士は述べています。「例えば、宇宙で生成されるインスリンは効果が9倍向上し、糖尿病患者が現在1日に3回注射しなければならないのに対し、3日に1回で済むようになるという説もあります。」
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ジョウィ・モラレスは、長年のテクノロジー業界での実務経験を持つテクノロジー愛好家です。2021年から複数のテクノロジー系出版物に寄稿しており、特にテクノロジー系ハードウェアとコンシューマーエレクトロニクスに興味を持っています。
