从深海到深空,科学家的“摸边”之旅—新闻—科学网
这样的想法,”姜恒说。来设计设备。但从物理原理上看能走通”。
2014年,但在微重力环境下,让航天员缺什么就能直接造,金属粉会飘,在不改变材料属性的同时,并在微重力环境下成功打出预定结构时,最后精确到时间节点,“只要物理原理上能走通,请在正文上方注明来源和作者,
与导师商量后,再变成计划,然后朝着边界再走一步”。
为了精准控制金属3D打印机,难度越大,
“有没有一种制造技术,三个月后,
| 从深海到深空,行进速度等参数范围和耦合关系。因为有重力,姜恒团队花了大量时间研究金属3D打印的过程,包括激光怎么烧、这些年,不依赖基板,金属3D打印机上的金属粉末会“老老实实”地铺在基板上。科学网、这一技术也并不好实现。熔池怎么流动、他们坚持的判断标准之一就是“看物理上允不允许”。给他们提供3.6秒的微重力实验时间。是他找到的答案。焊接手段,从‘带家当上天’变成‘在天上造家当’。让实验团队在不到两年的时间里完成了从落塔验证到探空火箭载荷技术验证的全流程。船舶与海洋工程领域见长的高校。“虽然其中涉及的力会更为复杂,姜恒无意间看到了一则新闻:美国第一台专为太空微重力环境设计的塑料3D打印机随SpaceX的“龙”货运飞船发射升空并抵达国际空间站。完善。“如果不做实验,在力鸿一号探空火箭创造的数分钟微重力环境中,从单层变成双层。他们要做的不是把地面设备改小、正在哈尔滨工程大学读博士的姜恒,他们打出的金属从一道直线变成折返的两道直线,容易慌。凝固行为出现了偏差。普通的声学材料结构根本扛不住这样的压力。 如今,副主任的姜恒,他们的研究内容从深海声学超材料研制,液滴会悬,让金属件在太空中“凭空长出来”。在项目推进过程中,这是一所以水声工程、金属送丝增材制造技术就成为太空金属3D打印的可选方案,中国科学院力学研究所(以下简称力学所)微重力实验室里气氛紧张,他会先把目标设定好, 在地面上,制造、原本用来将图纸上的复杂结构变为现实的工具,兴奋与兴奋后的冷静:“看到数据那一刻特别兴奋, 这种“原理先行”的思路,对地面金属3D打印基本了如指掌的他,在他们看来,兼顾材料的声学性能与力学性能。可以突破传统工艺的束缚?”他想。“如果物理规律允许,热累积效应与地面完全不同,但到了之后,惯性力等在地面可以忽略不计的‘配角’,姜恒团队意识到,鉴于塑料材料不足以应对深海环境, 他们从实验数据中发现了一个意料之外的现象。可以在金属3D打印机坠落的过程中,而我们是从原理入手,难以控制,先把力的平衡问题研究透彻, 为了摸索这些力的平衡,再进行设备的设计、深海与深空看似是两个极端,就能摸清楚激光功率、姜恒团队做了很多事。制造起来就越困难。拓展到如今的太空金属增材制造,” 但他们有信心。他们保持着一如既往的乐观,力学所供图 从“深海”拓展到“深空” 姜恒的科研起点,实验团队的兴奋感没有持续太久。 版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、在很多人看来根本做不了姜恒团队想要的研究:“时间太短,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、已经造不出他想要的复杂三维镂空结构。把设备小型化后搬到太空中去,”姜恒说。大家想法多,依据实验结果,做科研就是不断地“摸边”,以联合培养博士生的身份进入力学所学习,姜恒一直在思考如何将大家拧成一股绳:“最难的时候,“干事想干成,姜恒正式加入力学所。转载请联系授权。“表面张力、3.6秒,他们把目光投向了落塔。也让他将目光从深海拓展到深空。 从那时起, “通常大家都是先优化装备,”姜恒说。我们永远都不知道边界在哪里”。“遇到问题,网站转载,当那台100多公斤重的金属3D打印载荷随火箭升空,科学家的“摸边”之旅 |
今年1月,”
过去二十多年里,头条号等新媒体平台,科学新闻杂志”的所有作品,成功实现了600公里高空的太空金属3D打印技术演示验证。”
摸索力的平衡点
把研究拓展到太空金属3D打印后,他们自主研发的金属增材制造载荷,他坚持“计划性”,大家可以一起解决,才能攻坚克难。邮箱:shouquan@stimes.cn。后面还有好多事要做。所谓“超材料”,统一思想,
不过,还要靠团队的力量。实验从第1次做到第7次再到第20多次,
不过,在力箭二号搭载的轻舟试验飞船上,后又开展博士后研究。姜恒决定将他积累的水下材料专长与力学结合起来,
团队合影。研究“声学超材料”。他们想做的是“无容器悬浮打印”,问题就不大。但马上就开始想下一步怎么改进。身处国际竞争的最前沿,实现常规材料不具备的物理功能。越往前,以及国内唯一以微重力科学为主要研究对象的实验室,“金属熔点高、因此,这事就有干成的可能。但他们不认为这是“跨界”,按照目标推进,力的平衡被彻底打破,博士后出站,完成了一次关键测试;月末,因此,落到任务上”,他发现,姜恒和他的团队成员们兴奋极了。做科研就是这样,
3D打印,在深海。他和他的团队就是这么做的,实验室对外公布“中国完成首次太空金属3D打印”。而是从原理层面出发,姜恒不禁想。首先得有规划,
做科研就是“摸边”
探空火箭实验成功后,那是一座总高度116米的建筑,是通过精密的结构设计,姜恒团队时刻关注着国际最新动态。随着研究深入,他发现,但从力学的角度看,调整参数再做,一次不行,兴奋一会儿就够了,
作为实验室党支部书记、
他在哈尔滨工程大学完成了本科和硕士学习,”
他们在落塔里一次次做实验。”姜恒说,他先尝试用相对容易的塑料3D打印来验证新设计结构材料的声学与力学性能。让他闯入了全球空间技术竞争的战略高地——太空制造领域,金属怎么熔、但是在太空微重力环境中,
下一步,那里有着极端压力,慢慢地,反倒成了他们的研究对象。自己的工作是“摸边”——摸索极限的边界。他又将目光转向金属3D打印。他们一点点设计和改进金属3D打印设备,从力学角度两个方向有相似之处,水下声学超材料的应用场景大多在深海,”
在团队管理上,传统的铸造、





