模仿月球和火星表面风化层的尘埃和岩石颗粒已被制成 3D 打印墨水，让我们得以一窥人类未来如何在原位使用当地材料来建造和维护地外前哨站。
3D 打印方法已被证明可以利用模拟的月球和火星风化层制造物体。然而，由于加工限制和高能量需求，这些方法不太适合在极端、资源匮乏、低重力环境中使用。更重要的是，虽然有用，但由此产生的物体始终坚硬且缺乏柔韧性。
现在，亚当·雅库斯及其在美国西北大学拉米尔·沙阿实验室的同事们开发出了一种系统，该系统首次使用模拟的火星和月球尘埃墨水打印柔软的、类似橡胶的物体——包括圆柱体、扳手和可堆叠的乐高形状积木。然后可以烧结硬化材料，从而可以选择软硬两种结构。“打印系统的简易性 [...] 以及原位资源利用的潜力使其非常适合地外探索，”雅库斯说。
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为了制作墨水，该团队将含有蒸发剂、表面活性剂和增塑剂的溶剂混合物与模拟粉末和生物聚合物聚乳酸-共-乙醇酸 (PLGA) 结合在一起，后者充当弹性粘合剂。风化层模拟物包含美国宇航局认证的未精制火山材料，其成分和形式与月球和火星特定区域发现的材料非常接近。除了筛选以去除会影响打印过程的较大颗粒外，这些材料均未经过加工，就像它们在太空中的状态一样。
重要的是，PLGA 源自乳酸和乙醇酸单体，它们是尿液和其他生物废物中常见的天然产物。“这非常适合您需要充分利用一切并绝对回收一切的环境，”雅库斯说。更重要的是，在此过程中，没有任何溶剂发生化学转化或消耗，因此可以收集和回收利用。
沙阿实验室之前的研究表明，相同的技术可以打印其他材料。“使用相同的方法可以进行金属、陶瓷和生物材料打印，”雅库斯说。“这在您不能为每种需要使用的不同材料配备不同类型的机器或 3D 打印机的环境中非常有用。”
“我喜欢这个概念的地方在于，这种能量密集度较低且自主的过程可以使用可以在原位合成的原料来交付弹性组件，[尽管]风化层化学成分相当复杂，”拉夫堡大学研究月球风化层材料 3D 打印的塔诺斯·古拉斯评论道。然而，他想知道月球和火星表面的表面和重力条件是否会阻碍该过程。“在尽可能接近模拟环境的情况下进行物理实验之前，这是未知的。”