Technológia vyvinutá pri príprave na lunárny habitat dnes nachádza uplatnenie aj na Zemi. Firma Branch Technology Inc. z Chattanooga v Tennessee využíva 3D tlačový proces, ktorý nevytvára objekt po vrstvách ako bežná 3D tlač, ale pracuje s ľahkou mriežkovou štruktúrou. Tá sa potom môže vyplniť alebo zakryť a vznikajú z nej stavebné prvky, ktoré majú byť vizuálne zaujímavé, modulárne a zároveň pevné.
Snímka zobrazuje: NASA-Supported Space Tech Advances Earthly Construction.
Podľa NASA práve táto práca pomohla firme zlepšiť vlastné tlačové procesy. Branch Technology spolupracovala s Marshall Space Flight Center na prototype lunárneho povrchového habitatu a v roku 2017 získala Phase II v súťaži NASA 3D-Printed Habitat Challenge. Súťaž sa sústredila na to, ako postaviť veľkú konštrukciu na povrchu inej planéty. Ako však pripomenula Tracie Prater z Habitat Systems Development Branch v NASA Marshall Spaceflight Center v Huntsville, po postavení a natlakovaní takéhoto priestoru prichádza ďalšia otázka: ako ho vybaviť systémami a zásobami. Práve na to sa podľa nej Branch pozerala v rámci cooperative agreement — na to, čo umožní ich on-demand fabrication process pri návrhu nových interiérových prvkov.
Firma dnes používa svoju technológiu na výrobu stavebných dielov, napríklad wall panels a cladding. David Goodloe, ktorý vedie Advanced Concepts tím v Branch Technology a riadi aj spoluprácu s NASA, uviedol, že proces odstraňuje veľké množstvo materiálu z dielu, ktorý by inak mohol byť vytlačený celý a plný. V praxi to znamená ľahšiu konštrukciu a menšiu spotrebu materiálu.
Dôležitá bola aj práca s materiálmi. NASA pri 3D-Printed Habitat Challenge požadovala, aby tlačový materiál pripomínal niečo, čo by sa dalo získať z marsovskej pôdy a hornín, spolu s recyklovanými materiálmi z misie. Branch Technology na to reagovala vývojom basalt fiber-reinforced plastic a z tejto práce neskôr vznikol aj optimal loading recipe pre ich pozemské „inks“. NASA tento typ výsledkov zaraďuje do svojho Technology Transfer programu v rámci Space Technology Mission Directorate, ktorý má prenášať riešenia zo vesmíru do bežného života na Zemi.
Pre stavebníctvo je to zaujímavé najmä preto, že vesmírne zadania často nútia inžinierov hľadať úsporné, odolné a zároveň flexibilné riešenia. V tomto prípade sa ukazuje, že technológia vyvíjaná pre extrémne podmienky môže priniesť aj praktický úžitok v pozemských budovách. NASA už 50 rokov dokumentuje takéto vedľajšie prínosy v publikácii Spinoff.
Branch Technology sa pri spolupráci s NASA sústredila na to, ako navrhnúť a vybaviť priestor, ktorý má fungovať v podmienkach mimo Zeme. Z tejto práce sa postupne vyvinul výrobný prístup, ktorý dnes firma používa aj pri stavebných prvkoch pre bežné budovy. Podstata je v tom, že technológia neprodukuje len „plný“ vytlačený diel, ale vytvára ľahkú kostru, ktorú možno ďalej upraviť podľa potreby.
Snímka zobrazuje: Two boxy structures, one with an office-like interior and the other with an eating area, side-by-side in a hangar-like location.
Takýto prístup je zaujímavý aj mimo vesmírneho výskumu, pretože stavebníctvo dlhodobo hľadá spôsoby, ako znížiť hmotnosť, spotrebu materiálu a zároveň zachovať pevnosť a funkčnosť.
Ako funguje Freeform 3D Printing
Branch svoj proces nazýva Freeform 3D Printing. Namiesto klasického vrstvenia celého objektu vytvára mriežkové štruktúry, ktoré môžu slúžiť ako základ pre ďalšie vrstvy, výplne alebo povrchové úpravy. Firma uvádza, že tým dokáže vyrábať aj vizuálne zaujímavé modulárne prvky, napríklad wall panels a cladding.
Snímka zobrazuje: NASA-Supported Space Tech Advances Earthly Construction.
V praxi ide o kombináciu presného tvarovania a úspory materiálu. Takéto riešenia sa v širšom kontexte aditívnej výroby používajú najmä tam, kde je dôležitá nízka hmotnosť, variabilita dizajnu a možnosť vyrábať diely na mieru.
Prečo NASA riešila aj vnútorné vybavenie
Súťaž 3D-Printed Habitat Challenge sa zameriavala na veľkú stavbu na planetárnom povrchu. To je však len prvý krok. Ak má byť habitat skutočne použiteľný, musí sa doň dostať technika, úložné systémy a ďalšie vybavenie. Práve tu sa podľa NASA ukázal priestor pre Branch Technology.
Snímka zobrazuje: NASA-Supported Space Tech Advances Earthly Construction.
Tracie Prater vysvetlila, že po natlakovaní a pripravení na posádku vzniká otázka, ako priestor „zapĺňať“ systémami a zásobami. To je dôležitý problém aj v širšom inžinierskom zmysle: pri obmedzenom priestore a hmotnosti má veľký význam každý diel, ktorý sa dá navrhnúť efektívnejšie.
Materiály, ktoré vznikajú pod tlakom vesmírnych požiadaviek
NASA pri súťaži požadovala materiál, ktorý by sa podobal na niečo, čo by sa dalo vyrobiť z marsovskej pôdy, hornín a recyklovaných zdrojov z misie. Branch Technology na to reagovala vývojom basalt fiber-reinforced plastic. Z tejto práce potom vznikol aj optimal loading recipe pre ich pozemské „inks“.
V širšom pohľade je to typický príklad toho, ako vesmírne zadania posúvajú materiálový výskum. Keď inžinieri musia pracovať s obmedzenými zdrojmi, extrémnymi podmienkami a prísnymi nárokmi na spoľahlivosť, často vzniknú riešenia, ktoré sa dajú využiť aj v civilnom sektore.
Čo je na tomto príbehu stále otvorené
Zdrojový materiál opisuje najmä technologický prenos a jeho praktické využitie, nie konkrétne stavebné projekty či rozsah nasadenia v praxi. Preto zostáva otvorené, do akej miery sa tento prístup rozšíri v bežnej výstavbe a ktoré typy budov z neho budú ťažiť najviac.
Isté však je, že NASA podobné výsledky sleduje dlhodobo v rámci Technology Transfer programu. Práve v takýchto prípadoch sa ukazuje, že výskum pre vesmír nemusí končiť pri raketách a habitat-och. Môže sa premietnuť aj do stavebných panelov, materiálov a výrobných postupov, ktoré sú užitočné na Zemi.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
