探索Xometry择幂科技与太空探索的结合,了解生物工程如何改变月球实验的未来

加州大学圣地亚哥分校学生 Neeki Ashari 带领 Team Original Gravity 参加 Lab2Moon 竞赛,设计月球重力环境下的啤酒酿造实验。借助 Xometry 择幂科技 的 3D 打印服务,他们生产了带铜和镍电镀的尼龙罐体以确保气密性,实现酵母和麦芽汁的混合,用于研究酵母在月球环境中的生存能力。

行业
航空航天
国家
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美国

使用场景
原型制作研发
工艺
3D打印
材料

尼龙、铜电镀 和 镍电镀

产品

月球啤酒发酵罐原型

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我们通过Xometry 择幂科技来进行尼龙罐体设计,再镀上铜和镍来确保气密性。在学校里我们都学过3D打印,但用的都是塑料或丙烯酸之类的基础材料。Xometry 择幂科技的确让我们拓宽了视野,我们可以使用尼龙、镀铜、镍这类材料,这些都是我们以前从没用过的材料,看起来真的很酷。

Neeki Ashari 学生 Original Gravity团队

创意源于兴趣

说Neeki Ashari是“太空迷”一点都不为过。她的父亲曾是飞行员、工程师,从小带她参观飞行博物馆,自那时起她就对太空旅行产生了兴趣。“他带我了解飞行的原理。”她在采访中说道,“他教给我很多天文和工程的奥秘。”

等到Ashari上大学时,这种痴迷只增不减,于是她毫不费力地选定了专业方向。2012年,她开始就读加州大学圣地亚哥分校,主修生物工程。“我想将生物工程领域与太空探索结合起来。”她说,“这意味着要了解生物与太空之间的联系,设计生物医学仪器来帮助维持地球以外的生命。”

事实上,Ashari已经有两项相关研究得到了NASA的资助。一项研究是一种有助于防止头部液体转移到身体的下肢的下身负压服。第二项研究是通过给腿腔施加轻微的外部压力来测量微血管血流量和足部感觉。“在太空中受伤的宇航员进行康复训练的过程和在地球上不一样。”她解释道,“施压可以促进康复。”

在Ashari满课并且负责两个NASA资助项目的情况下,如果认为她没有能力再参与新的研究项目,那就错了。2016年夏天,加州大学圣地亚哥分校的一位教授请他的一位学生在学校的Facebook群组中进行公开征集,邀请学生们参加一项开幕在即的竞赛。这项竞赛名为Lab2Moon,发起者是曾参加过谷歌探月X大奖赛的工程师团队TeamIndus,竞赛旨在登月进行无人操控的私人太空任务。“(Lab2Moon)竞赛的目的是让25岁以下的参赛者设计开发一项维持月球生命的实验。”她解释道。TeamIndus将在12月启动月球计划,开展获胜队伍的实验。

组件展示

看到Facebook群组的帖子后,Ashari立刻将比赛的相关信息发送给其他工程专业学生。六名加州大学圣地亚哥分校的学生组成了参赛队伍,他们开始集思广益,讨论可以参赛的实验。“我们团队里有位家庭酿酒师,他喜欢自己酿啤酒。”Ashari说。“家庭酿酒是圣地亚哥非常有名的文化。他开玩笑说:‘我们在月球上酿造啤酒怎么样?’一开始我们都笑了,但后来大家静下来,发现这样的实验是可以投入实际应用的。”由于许多食品和药品都涉及酵母的使用,因此在月球上酿造啤酒能够帮助科学家深入了解酵母在月球重力环境中的生存能力。

这支名为“原麦汁浓度”的队伍先向TeamIndus发送了一份实验设计说明,不久后便得知,他们在3000份申请中脱颖而出,成为25支入围队伍之一。他们需要配备实验设备,在印度班加罗尔进行项目展示。

于是“原麦汁浓度”团队开始投入实验。在高通公司的资助下,他们开始设计制造月球啤酒机的原型。他们克服了重重困难,终于成功进行实验。“我们更大的挑战是阀门的设计。”Ashari说,“我们在两个腔室之间设计了一个阀门,用来分离麦芽汁和酵母。阀门一打开,酵母和麦芽汁就会混合,酵母会消耗糖分,然后产生二氧化碳,这样就酿成了啤酒。”虽然月球上的低重力环境对实验的影响很小,但团队更担心的是酵母的环境温度会产生很大变化。“我们必须计算罐子体积和食材的理想比例,让啤酒达到完美的碳酸化程度,从而减少爆炸的可能性。”

Xometry择幂科技助力原型制作

在制作原型的过程中,“原麦汁浓度”团队选择了Xometry择幂科技。“我们通过Xometry择幂科技来进行尼龙罐体设计,再镀上铜和镍来确保气密性。”Ashari说,“在学校里我们都学过3D打印,但用的都是塑料或丙烯酸之类的基础材料。Xometry择幂科技的确让我们拓宽了视野,我们可以使用尼龙、镀铜、镍这类材料,这些都是我们以前从没用过的材料,看起来真的很酷。”

2017年3月13日,“原麦汁浓度”团队飞往印度班加罗尔,向TeamIndus展示了他们的罐体原型,尽管他们后面没有入选正式登月任务,但这次比赛为他们提供了在毕业后的职业生涯中仍然能受用的宝贵经验。“我2017年6月毕业,我的计划是进太空探索公司工作,开发设计用于太空探索的生物医学设备。”Ashari说。

Xometry择幂科技团队对一个关键的细节感到好奇:如果“原麦汁浓度”团队被选中到月球上酿造啤酒,那他们可以品尝自己酿的酒吗?“可惜我们尝不到我们自己酿的啤酒,因为它不会回到地球上来。”Ashari回答道。但随着眼下精酿啤酒正风靡全美国,她能理解为何这类啤酒的需求量极大。“你能想象从月球进口的啤酒吗?”她笑着问道,“我们说不定能赚一大笔钱!”

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