3D-печатные шарниры облегчат развёртывание солнечных панелей спутников

Учёные из Института прикладных исследований полимеров Фраунгофера (Германия) разработали 3D-печатные шарниры из полимеров с памятью формы, которые могут сократить количество механических компонентов для развёртывания солнечных панелей.

Каждый шарнир весит около 1,4 грамма — по данным разработчиков, это примерно на 93 % меньше, чем у традиционных шарниров, используемых в спутниковых системах. Для развёртывания панелей используется нагрев: нагревательный элемент повышает температуру шарнира с 23 °C до 140 °C, и за примерно 60 секунд в лабораторных условиях шарнир разворачивается.

Технология основана на использовании полимеров с памятью формы: их можно запрограммировать на временную форму, а при нагреве они восстанавливают изначальную конфигурацию. Из таких полимеров напечатаны не только шарниры, но и механизмы фиксации и высвобождения компонентов спутника (HDRM).

Производство компонентов ускорено за счёт аддитивных технологий: печать шарнира или HDRM занимает около 15 минут, ещё 30 минут требуется на программирование временной формы. С помощью метода 4D-печати команда изготовила HDRM примерно за 5 минут — в этом случае изменение формы при нагреве программируется прямо в процессе изготовления.

Технология прошла начальную лабораторную проверку, включая тесты в чистой комнате, термоциклирование и предварительные эксперименты в вакуумной камере. Один из полимеров также прошёл тесты на выделение газов, проведённые Национальным институтом аэрокосмических технологий Испании. Однако испытания в космосе ещё не проводились.

Ранее по теме: Новое покрытие сделает солнечные панели легче и прочнее

Источник: Interesting Engineering