"เครื่องพิมพ์ 3 มิติ" ถูกส่งขึ้นอวกาศครั้งแรก เพื่อผลิตอะไหล่ซ่อมแซมนอกโลก
ลองนึกภาพถึงอนาคตที่น่าตื่นเต้น เมื่อมนุษยชาติเริ่มเดินทางไปดาวอังคาร ห่างจากโลกถึง 140 ล้านไมล์ แต่ระหว่างการเดินทางอันยาวนาน เกิดปัญหาขึ้น - ชิ้นส่วนสำคัญของยานอวกาศเสียหาย! จะซ่อมแซมยานอวกาศได้อย่างไร
SHORT CUT
- SpaceCAL เป็นเครื่องพิมพ์ 3D ที่ทำงานได้ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงพิสูจน์ความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนบนยาน Virgin Galactic
- เทคโนโลยี CAL ใช้แสงสร้างวัตถุจากของเหลวหนืด ทำงานได้รวดเร็ว สามารถพิมพ์วัสดุหลากหลายและมีประสิทธิภาพในสภาวะไร้น้ำหนัก
- CAL มีศักยภาพในการพิมพ์อุปกรณ์ทางการแพทย์และชิ้นส่วนซับซ้อน อาจรวมถึงการพิมพ์อวัยวะมนุษย์ในอนาคต เพื่อการสำรวจอวกาศ
ลองนึกภาพถึงอนาคตที่น่าตื่นเต้น เมื่อมนุษยชาติเริ่มเดินทางไปดาวอังคาร ห่างจากโลกถึง 140 ล้านไมล์ แต่ระหว่างการเดินทางอันยาวนาน เกิดปัญหาขึ้น - ชิ้นส่วนสำคัญของยานอวกาศเสียหาย! จะซ่อมแซมยานอวกาศได้อย่างไร
ในอดีตหากเกิดเหตุการณ์ไม่คาดคิดหรืออุบัติเหตุขึ้นในอวกาศ ถือเป็นเรื่องร้ายแรงมากและอาจทำให้ภารกิจสำคัญล้มเหลว แต่ปัจจุบันไม่ใช่อีกต่อไป เพราะนักบินอวกาศจะมี "เครื่องพิมพ์ 3 มิติ" ที่สามารถสร้างอะไหล่ได้ทันทีในอวกาศ!
จุดเริ่มต้นของเรื่องนี้ เกิดจากทีมนักวิจัยที่มหาวิทยาลัย Berkeley นำโดย Taylor Waddell นักศึกษาปริญญาเอก ได้สร้างเครื่องพิมพ์ 3 มิติชื่อ SpaceCAL ที่สามารถทำงานได้ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง หรือ เครื่องพิมพ์ไร้แรงโน้มถ่วง โดยเมื่อวันที่ 8 มิถุนายน ที่ผ่านมา SpaceCAL ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเป็นครั้งแรก พร้อมกับยาน Virgin Galactic
เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ใช้เวลาเพียง 140 วินาทีในอวกาศ ผลิตชิ้นส่วนทดสอบทั้งหมด 4 ชิ้น ซึ่งรวมถึงหุ่นกระสวยอวกาศและม้านั่งจากพลาสติกเหลวที่เรียกว่า PEGDA
แม้จะเป็นระยะเวลาช่วงสั้นๆในภาวะไร้แรงโน้มถ่วง แต่มันก็เพียงพอที่จะพิสูจน์ว่าเครื่องพิมพ์นี้สามารถทำงานได้จริง
การพิมพ์ 3 มิติมีการพัฒนาไปอย่างมากนับตั้งแต่ได้รับการจดสิทธิบัตรครั้งแรกในช่วงทศวรรษปี 1980 Hayden Taylor รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกล นำทีมนักวิจัยของ UC Berkeley และ Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ซึ่งคิดค้นเทคโนโลยี Computed Axial Lithography (เทคโนโลยี CAL) ในปี 2017
เทคโนโลยี CAL คืออะไร
เทคโนโลยี CAL โดดเด่นกว่าเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติอื่นๆ ด้วยความเร็วที่น่าทึ่ง - สร้างชิ้นส่วนได้ในเวลาเพียง 20 วินาที - และมีประสิทธิภาพสูง ใช้แสงเพื่อสร้างรูปร่างให้กับวัตถุที่เป็นของแข็งจากของเหลวหนืด ได้ขยายขอบเขตของรูปทรงเรขาคณิตที่สามารถพิมพ์ได้ ทำงานได้ดีในสภาวะไร้น้ำหนัก ช่วยให้นักบินอวกาศสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนได้อย่างรวดเร็วในกรณีฉุกเฉินและตามความต้องการ CAL อาจช่วยลดความจำเป็นในการนำชิ้นส่วนอะไหล่หลายพันชิ้นไปในภารกิจอวกาศระยะยาว
"คุณสามารถลดน้ำหนักบรรทุก ทำให้ภารกิจเหล่านี้เร็วขึ้น และลดความเสี่ยงโดยการนำเทคโนโลยีการผลิตติดตัวไปด้วยเป็นครั้งแรกในการบินอวกาศครั้งนี้ และเราได้พิสูจน์ว่าเราสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นไปไม่ได้บนโลก" Waddell กล่าว
จนถึงปัจจุบัน เทคโนโลยี CAL ได้แสดงให้เห็นว่าสามารถพิมพ์วัสดุที่แตกต่างกันมากกว่า 60 ชนิดบนโลกได้สำเร็จ เช่น ซิลิคอน แก้วคอมโพสิต และวัสดุชีวภาพ ซึ่งความอเนกประสงค์นี้อาจมีประโยชน์สำหรับทั้งสำหรับตัวยานอวกาศและลูกเรือ
ทีมวิจัยหวังว่าเทคโนโลยีนี้ไม่ใช่แค่พิมพ์ชิ้นส่วนยานอวกาศเท่านั้น แต่จะยังสามารถพิมพ์สิ่งที่ช่วยชีวิตนักบินอวกาศได้ด้วย เช่น เครื่องมือทางการแพทย์ฉุกเฉิน หรือถ้าเกิดอุบัติเหตุ ก็สามารถพิมพ์เครื่องมือปิดแผลผ่าตัดได้ ผลิตยาฉุกเฉินสำหรับนักบินอวกาศ แม้กระทั่งอวัยวะทดแทนในอนาคต ซึ่งสำคัญมากในภารกิจเหล่านี้เช่นกัน
สักวันหนึ่ง CAL อาจถูกนำมาใช้ในการพิมพ์ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น เช่น อวัยวะของมนุษย์ หลัง LLNL ได้รับทุนจาก NASA เพื่อทดสอบเทคโนโลยีนี้บนสถานีอวกาศนานาชาติ
เป้าหมายระยะยาวคือการพิมพ์อวัยวะในอวกาศด้วย CAL แล้วนำกลับมาที่โลก ซึ่งการทดลองเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่การผลักดันเทคโนโลยีเพื่อประโยชน์ของทุกคนจริงๆ แม้ว่าจะเป็นสำหรับอวกาศ แต่ก็มีวิธีมากมายที่สามารถเป็นประโยชน์ต่อผู้คนที่นี่บนโลกในอนาคต
ที่มา
