阿肯色大学3D打印月壤互锁砌块，无需粘结剂直接激光烧结

美国阿肯色大学的研究人员最近把月壤模拟物3D打印成了互锁的建筑砌块，一滴粘结剂都没用，靠激光粉末床熔融直接让粉末自己烧结在一起。

这项研究发表在《NPJ Advanced Manufacturing》期刊上。团队的目标挺直接，利用月球表面本来就有的材料在月球上开展建造，这样NASA从地球运往月球的货物量就能少很多。

那为什么非得甩开粘结剂？

早期的尝试都绕不开粘结剂，而粘结剂必须从地球运过去。运费和难度摆在那里，逼着人往「能不能不用」的方向想。

阿肯色大学表示，该团队首次证明，月壤模拟物无需粘结剂，用相对低功率的光源也能直接烧结成可重构的建筑砌块。

「它没有与任何其他物质结合。月壤粉末是自身与自身结合，」科尔·麦卡勒姆说。他当时是阿肯色大学的本科生，也是这项研究的第一作者。

实验用的材料是月球高地月壤模拟物LHS-1，市面上买得到，配方模拟的是阿波罗任务期间采集回来的样品。

打印出来的砌块宽几厘米，做成十字形和H形两种形状，能拼在一起形成更大的结构。

代价也很明显，纯月壤部件比加了粘结剂打印的物体孔隙率更高，结构强度也更低。

它确实不够结实。

「我们正在制造的这些结构可以自支撑，」麦卡勒姆说，「但我目前还不敢说，我们的工艺能用于承受其他载荷的场合。」

研究的资深作者是阿肯色大学机械工程助理教授Wan Shou。他说，还需要进一步研究，才能了解这个工艺在微重力和真空环境中的表现。

有一点很明确，这些砖块必须把力学性能提上去，才有可能实际投入使用。

麦卡勒姆在本科学习初期就进了Shou的实验室。「他坚信本科生应该更多地参与研究，」麦卡勒姆说。他今年5月毕业，拿到了机械工程和物理学学位。

作为首届拉法耶特学者（Lafayette Fellow），他前往法国图卢兹的法国国立高等航空航天学院（ISAE-SUPARO）攻读航空航天工程。