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美国宇航局内布拉斯加州为空间3D打印医疗设备的设计启动了开放式创新竞赛

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美国宇航局内布拉斯加州为空间3D打印医疗设备的设计启动了开放式创新竞赛

作者:
发布时间:
2019/09/06
【摘要】:
人类正在以越来越快的速度加速对太空和宇宙的探索,国际空间站(ISS)等载人栖息地已经存在了20多年。我们正处于开始进行深空探测任务的风口浪尖,但要解决与空间站和运输车辆长期存在相关的许多挑战,以确保我们的先驱者能够在清洁和安全的环境中生活和运营。像国际空间站港口和培育对人类有害的危险细菌等设施,已经开始研究表明宇航员遇到与免疫系统减少有关的问题,这种综合症称为免疫系统失调。   
  人类正在以越来越快的速度加速对太空和宇宙的探索,国际空间站(ISS)等载人栖息地已经存在了20多年。我们正处于开始进行深空探测任务的风口浪尖,但要解决与空间站和运输车辆长期存在相关的许多挑战,以确保我们的先驱者能够在清洁和安全的环境中生活和运营。像国际空间站港口和培育对人类有害的危险细菌等设施,已经开始研究表明宇航员遇到与免疫系统减少有关的问题,这种综合症称为免疫系统失调。
 
 
  最近的研究表明,在微重力条件下,常见的细菌如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有较高的抗生素抗性。迫切需要采取预防性措施来减轻太空飞行任务期间的微生物风险,因为简单的切割可能会致命。
  使用抗菌3D打印材料来制造医疗设备和工具提供了一种降低这些风险的方法; Copper3D提供的材料,目前正在与美国宇航局内布拉斯加州空间基金会合作测试其材料在太空环境中的性质。
  包括美国内布拉斯加州内布拉斯加州空间基金会,Copper3D,内布拉斯加大学医学中心,内布拉斯加大学生物力学中心和3D LifePrints在内的各组织合作,将于今年10月举办开放式创新大赛,挑战参与者设计医疗器械和在太空中使用的工具。
  3D LifePrints是英国领先的医疗3D打印机构,在英国NHS Health系统的试点研究中设计和制造抗微生物医疗设备。
 
 
利用Copper 3D抗菌3D打印生物传感
装置监测宇航员在深空休眠中的印象,以监测他的健康状况
  使用抗菌3D打印技术的材料的潜在应用包括用于睡眠休眠舱中的深空宇航员的医疗设备,用于骨折的临时夹板,个性化卫生系统和具有生物传感器的个性化可穿戴设备。
  该竞赛的评审小组在空间,生物工程,材料科学和医疗设备方面拥有广泛的专业知识,包括Scott Tarry博士(美国宇航局内布拉斯加州太空奖学金主任),Jorge Zuniga博士(大学生物力学教授)内布拉斯加州奥马哈分校,Rakesh Srivastava(SHABRI LLC首席执行官),Daniel Martinez(Copper3D联合创始人兼创新总监)和Paul Fotheringham(3D LifePrints创始人兼首席技术官)。评审团评论了他们对此次活动的期望:
  丹尼尔·马丁内斯说:我们对这次活动感到非常兴奋,因为它将汇集全球学生团队的人才,他们将为长期太空任务中NASA所面临的重大挑战提供想法,概念和解决方案。与Tiamet3D公司合作开发的新型纳米复合材料 将是面对NASA需求的理想材料,具有高度抗菌纳米铜基添加剂和纳米金刚石添加剂的高强度和刚度。我们相信,抗菌3D打印将成为确保未来更安全和更成功的太空任务的基础。
  Paul Fotheringham说:3D LifePrints过去5年一直在使用3D技术创建患者特定的医疗设备,以改善患者的治疗效果,但受到医疗3D打印材料的限制。Copper3D的抗菌长丝的引入在很多方面都在改变游戏规则,我真的相信,为了让人类成为行星际物种,我们必须利用这样的技术进步来确保我们足够健康,能够承受太空探索带来的严峻挑战。本次比赛将激发人们设计创新设备以帮助克服这些挑战。
  Jorge Zuniga说:此次活动的独特之处在于,来自世界各地的学者和行业合作者为学生们在太空中实施抗菌解决方案做出贡献和支持。
 
 
月球上的3D打印机器人收获月球土壤制造基地
 
 
美国宇航局挑战赛冠军玛莎3D打印火星栖息地
  3D打印技术的使用对于我们成功探索空间和安全生活的能力变得越来越重要。提供空间3D制造功能,如Made In Space的3D打印机,还有许多额外的好处,包括降低成本和时间 - 将物品送入太空的每千克成本目前从50,000美元开始,如果物品破损,那么没有备件可能需要数月才能获得更换。
  欧洲航天局正在研究使用3D打印机器人创建月球基地的可能性,而NASA最近对使用3D打印创建火星栖息地提出了挑战。
 
 
SpaceX的3D打印太空头盔
  由Elon Musk领导的私营商业组织SpaceX在短时间内将太空行业彻底改变为一个新的竞争时代。他们采用3D打印技术制造SuperDraco推进器发动机,为Dragon胶囊提供动力。这个太空舱将很快开始将NASA宇航员运送到国际空间站。
  3D打印使SpaceX能够在一次打印中创建和制造高度复杂的火箭发动机设计,从而显着降低成本和装配时间。他们还使用3D打印机制造未来派的太空头盔。(来源:3D PRINT)
 
 
SpaceX的金属3D打印SuperDraco引擎