Новости

Ученые: астронавты могут получать на месте 3D-инструменты для печати из собственных отходов утилизации

Недавнее исследование, проведенное исследователями из Университета Калгари, нашло новый способ решить две разные проблемы: эти два вопроса часто связаны с долгосрочными миссиями космических исследований для космонавтов. Д-р Майи Аркеллана-Панлилио и его коллеги разработали Способ обработки человеческих отходов гигиеническим способом, который также полезен для обеспечения оборудованием и материалами. Используя специальные ферменты генной инженерии, фекалии могут быть превращены в специальные биопластичные материалы, которые затем могут быть использованы в качестве 3D-печатных материалов, где это необходимо Создайте новые элементы.

Поиск способов утилизации отходов уже давно является проблемой для космических полетов из-за узких условий и ограниченного водоснабжения. Логистика и высокие затраты, связанные с проектами космической разведки, также означают, что абсолютный минимальный запас может быть взят из-за небольшого увеличения веса. Это может означать, что для продвижения космического корабля на орбиту необходимо огромное увеличение топлива. Программа исследователей Калгари может предоставить решения обеих проблем. Как мы уже сообщали ранее, технология 3D-печати, как считается, снижает необходимое оборудование. Количество решений, проблемы с 3D-печатными материалами теперь могут быть разрешены на месте.


Изображение: НАСА

В рамках исследования группа провела консультации со многими специалистами в области аэрокосмической промышленности, включая канадского астронавта доктора Роберта Тирска и полковника Криса Хадфилда, доктора Мэтью Бамси (главный системный инженер, немецкий аэрокосмический центр) и д-ра Паскаля Ли (президент НАСА Исследователи проекта Haughton-Mars в Исследовательском центре Musash и Cofounders в Институте Марса). Большинство туалетов космического корабля похожи на самолеты. Система вакуумной трубки безопасно и чисто транспортирует отходы в резервуар. Бактерии вводятся в резервуар, и их химическое поведение специально выбирается с помощью генной инженерии. Эти бактерии разлагают фекалии на большее количество веществ, один из которых будет перерабатываться в качестве материала для 3D-печати.

Естественные кишечные бактерии могут разлагать отходы и таким образом выделять так называемую летучую жирную кислоту (VFA). Затем VFA экстрагируют в другой резервуар. Там, где могут быть сделаны вмешательства для производства конечного продукта.


(Источник: Biorxivv.org)

Исследователи использовали бактерии E. coli для идентификации точных генов, ответственных за секрецию желаемого вещества, полигидроксибутирата (PHB). Затем эти генетически модифицированные бактерии, которые были точно настроены для выделения больших количеств PHB, были имплантированы во второй резервуар, содержащий VFA. VFA секретируется из оригинальных искусственных фекалий и, естественно, ферментируется. VFA-богатый поток непрерывно ферментируется в анаэробных условиях. Непрерывная ферментация может быть достигнута с использованием фильтра, который может использовать неиспользованные бактерии Его отделяют от полученного потока PHB и возвращают обратно в резервуар для дальнейшей ферментации VFA. Что касается потока, богатого PHB, его дополнительно фильтруют для отделения воды, которая затем может быть возвращена обратно в начале системы обработки отходов. туалет.

Оставшемуся твердому PHB дают высохнуть в течение некоторого периода времени, после чего не требуется дополнительная обработка и может быть использована. Наконец, PHB может использоваться для 3D-принтера с избирательным лазерным спеканием (SLS) без дополнительной обработки, и эта высокоточная технология может использоваться для создания Различное оборудование и расходные материалы.

Источник: China 3D Printing Network

2016 GoodChinaBrand | ICP: 12011751 | China Exports