探索Xometry擇冪科技與太空探索的結合,了解生物工程如何改變月球實驗的未來

加州大學聖地牙哥分校學生 Neeki Ashari 帶領 Team Original Gravity 參加 Lab2Moon 競賽,設計月球重力環境下的啤酒釀造實驗。借助 Xometry 擇冪科技 的 3D 打印服務,他們生產了帶銅和鎳電鍍的尼龍罐體以確保氣密性,實現酵母和麥芽汁的混合,用於研究酵母在月球環境中的生存能力。

產業
航空航太
國家
flag

美國

使用場景
原型製作研發
工藝
3D打印
材料

尼龍、銅電鍍 和 鎳電鍍

產品

月球啤酒發酵罐原型

case hover image

我們通過Xometry 擇冪科技來進行尼龍罐體設計,再鍍上銅和鎳來確保氣密性。在學校裏我們都學過3D打印,但用的都是塑料或丙烯酸之類的基礎材料。Xometry 擇冪科技的確讓我們拓寬了視野,我們可以使用尼龍、鍍銅、鎳這類材料,這些都是我們以前從沒用過的材料,看起來真的很酷。

Neeki Ashari 學生 Original Gravity團隊

創意源自興趣

說Neeki Ashari是「太空迷」一點也不誇張。她的父親曾是飛行員和工程師,從小就帶她參觀飛行博物館,自此她便對太空旅行產生了濃厚興趣。「他帶我了解飛行的原理。」她在採訪中說,「他教了我許多天文和工程的奧秘。」

等到Ashari上大學時,這份熱忱非但未減反增,因此她輕鬆選定了專業方向。2012年,她開始就讀加州大學聖地牙哥分校,主修生物工程。「我想將生物工程與太空探索結合起來。」她說,「這意味著要理解生命科學與太空的聯繫,設計生醫儀器以維持地球外的生命。」

事實上,Ashari已有兩項相關研究獲得NASA資助。一項是幫助防止頭部液體向下肢轉移的下身負壓服。另一項研究則是透過對腿腔施加輕微外部壓力來測量微血管血流和足部感覺。「在太空中受傷的宇航員康復過程與地球不同。」她解釋,「施壓有助促進康復。」

即便Ashari課業繁重,且負責兩項NASA資助項目,若認為她無法參與新研究,則大錯特錯。2016年夏,加州大學聖地牙哥分校一名教授透過學校Facebook群組公開徵集學生參加一項即將舉辦的競賽。該競賽名為Lab2Moon,由曾參與谷歌探月X獎賽的工程師團隊TeamIndus發起,目標是在月球執行無人操作的私人太空任務。「Lab2Moon競賽旨在邀請25歲以下參賽者設計與開發維持月球生命的實驗。」她說。TeamIndus計畫於12月啟動月球任務,執行獲勝隊伍的實驗。

Xometry Image

看到Facebook群組的帖子後,Ashari立刻將比賽的相關資訊發送給其他工程專業學生。六名加州大學聖地牙哥分校的學生組成了參賽隊伍,他們開始集思廣益,討論可以參賽的實驗。「我們團隊裡有位家庭釀酒師,他喜歡自己釀啤酒。」Ashari說。「家庭釀酒是聖地牙哥非常有名的文化。他開玩笑說:『我們在月球上釀造啤酒怎麼樣?』一開始我們都笑了,但後來大家靜下來,發現這樣的實驗是可以投入實際應用的。」由於許多食品和藥品都涉及酵母的使用,因此在月球上釀造啤酒能夠幫助科學家深入了解酵母在月球重力環境中的生存能力。

這支名為「原麥汁濃度」的隊伍先向TeamIndus發送了一份實驗設計說明,不久後便得知,他們在3000份申請中脫穎而出,成為25支入圍隊伍之一。他們需要配備實驗設備,在印度班加羅爾進行專案展示。

於是「原麥汁濃度」團隊開始投入實驗。在高通公司的資助下,他們開始設計製造月球啤酒機的原型。他們克服了重重困難,終於成功進行實驗。「我們更大的挑戰是閥門的設計。」Ashari說,「我們在兩個腔室之間設計了一個閥門,用來分離麥芽汁和酵母。閥門一打開,酵母和麥芽汁就會混合,酵母會消耗糖分,然後產生二氧化碳,這樣就釀成了啤酒。」雖然月球上的低重力環境對實驗的影響很小,但團隊更擔心的是酵母的環境溫度會產生很大變化。「我們必須計算罐子體積和食材的理想比例,讓啤酒達到完美的碳酸化程度,從而減少爆炸的可能性。」

Xometry擇幂科技助力原型製作

在製作原型的過程中,「原麥汁濃度」團隊選擇了Xometry擇幂科技。「我們透過Xometry擇幂科技來進行尼龍罐體設計,再鍍上銅和鎳來確保氣密性。」Ashari說,「在學校裡我們都學過3D列印,但用的都是塑料或丙烯酸之類的基礎材料。Xometry擇幂科技的確讓我們拓寬了視野,我們可以使用尼龍、鍍銅、鎳這類材料,這些都是我們以前從沒用過的材料,看起來真的很酷。」

2017年3月13日,「原麥汁濃度」團隊飛往印度班加羅爾,向TeamIndus展示了他們的罐體原型,儘管他們後來沒有入選正式登月任務,但這次比賽為他們提供了在畢業後的職業生涯中仍能受用的寶貴經驗。「我2017年6月畢業,我的計畫是進太空探索公司工作,開發設計用於太空探索的生物醫學設備。」Ashari說。

Xometry擇幂科技團隊對一個關鍵細節感到好奇:如果「原麥汁濃度」團隊被選中到月球上釀造啤酒,那他們可以品嚐自己釀的酒嗎?「可惜我們嚐不到自己釀的啤酒,因為它不會回到地球上來。」Ashari回答道。但隨著眼下精釀啤酒正風靡全美,她能理解為何這類啤酒的需求量極大。「你能想像從月球進口的啤酒嗎?」她笑著問,「我們說不定能賺一大筆錢!」

了解更多案例

協和式飛機頭部機械系統設計:航空工程的典範之作 card image

協和式飛機頭部機械系統設計:航空工程的典範之作

航空航太
3D打印
原型製作
閱讀全文

在實體原型製作階段,我選用了PA12尼龍材料的激光燒結技術。這種組合方案既能滿足所需的耐久性與尺寸精度要求,又兼具輕盈特性以確保模型結構完整性,其強度足以承受反覆操作。通過Xometry 擇冪科技按需製造服務平臺訂購零部件,使我在無需投入打印機或模具成本的前提下即可驗證設計方案——這對於小批量迭代原型開發具有決定性優勢。

Gianni Ercolani 個人創客
閱讀全文
為火星重新發明車輪:柔性無氣輪胎的工程創新 card image

為火星重新發明車輪:柔性無氣輪胎的工程創新

航空航太
3D打印
原型製作
閱讀全文

UCL Racing 的火星車團隊為歐洲火星車挑戰賽開發了無氣柔性車輪,在模擬火星表面進行比賽。借助 Xometry 擇冪科技 的 SLS 3D 打印和工程反饋,他們使用 EOS TPU 1301(Shore 86A)材料生產了六個車輪,採用徑向蜂窩晶格結構。最終設計滿足 220mm 直徑和 120N 負載要求,具有對稱胎面花紋和集成電機支架。

蔡志奇 隊員 UCL火星探測車團隊
閱讀全文
兩位企業家為何辭去工作,創立了自己的無人機成像公司 card image

兩位企業家為何辭去工作,創立了自己的無人機成像公司

航空航太
3D打印
原型製作, 研發
閱讀全文

我們想立即看到某樣東西的時候辦公室的打印機是很好用的,但它的質量和精細程度比不上我們從擇冪科技打印的零件。因此,我們有一些零件是內部製作的,但絕大多數的原型製作以及所有的零件生產都是通過Xometry 擇冪科技。

Nick Anderson 創始人 Overwatch Imaging
閱讀全文
倫敦帝國理工學院火箭團隊:運用精密數控加工零組件 打造新一代 NIMBUS 火箭 card image

倫敦帝國理工學院火箭團隊:運用精密數控加工零組件 打造新一代 NIMBUS 火箭

航空航太
CNC加工
原型製作
閱讀全文

與 Xometry 擇冪科技 攜手合作,協助我們將團隊自主研發的各類精密零組件全數落地量產,順利完成 NIMBUS 火箭整機研製,並登場 2023 年歐洲火箭挑戰賽!我們由衷感謝 Xometry 擇冪科技 的大力支持,也十分期待未來持續深化合作。

閱讀全文
從地下掘進到奔赴星辰:Elara Aerospace 如何推動歐洲亞軌道火箭工程發展 card image

從地下掘進到奔赴星辰:Elara Aerospace 如何推動歐洲亞軌道火箭工程發展

航空航太
CNC加工
研發
閱讀全文

為將這些零組件落地實現,我們需要高精度、短交貨週期的製造服務。我們透過 Xometry 擇冪科技,生產噴射器實驗專用的黃銅測試腔體,完全依照前期測試規格進行加工。

閱讀全文
Xometry 擇冪科技保障精密零件供應,讓研發效率重回快車道 card image

Xometry 擇冪科技保障精密零件供應,讓研發效率重回快車道

航空航太
CNC加工
研發
閱讀全文

與擇冪科技的合作讓我們能更專注於核心技術研發,節省了大量時間,顯著提升了項目效率。

閱讀全文
跨越阿爾卑斯山的零排放——Cellsius 如何實現氫能驅動飛行 card image

跨越阿爾卑斯山的零排放——Cellsius 如何實現氫能驅動飛行

航空航太
CNC加工
原型製作
閱讀全文

我們在設計時考慮了最大化的強度與重量比,結合了嚴格的公差和複雜的幾何形狀。由於製造如此精密的部件超出了我們內部的能力範圍,我們依賴外部製造商來實現這一設計。與Xometry 擇冪科技的數字化製造平臺合作被證明是一個實用的解決方案。訂購過程簡單,部件完全按規格交付,這幫助我們按時推進並進行系統集成。

閱讀全文
NASA聯手Xometry擇冪科技打造國際空間站快速追蹤關鍵生命支持系統 card image

NASA聯手Xometry擇冪科技打造國際空間站快速追蹤關鍵生命支持系統

航空航太
CNC加工
原型製作
閱讀全文

我們要求很多,但Xometry 擇冪科技完成得非常好。你們的CNC加工服務挽救了大局。

Jimmy Hill 首席機械設計工程師 NASA馬歇爾航空飛行中心
閱讀全文
Xometry 擇冪科技幫助 JTW Astronomy 公司生產高品質的專業望遠鏡支架 card image

Xometry 擇冪科技幫助 JTW Astronomy 公司生產高品質的專業望遠鏡支架

航空航太
CNC加工
批量制造, 研發
閱讀全文

我在以前一家制造夜視/熱成像設備公司工作時第一次瞭解到 Xometry擇冪科技服務。

Mark Woodward 創始人 JTW Astronomy
閱讀全文
太空生物醫學研究:Xometry擇冪科技支持 ATMOS 實現創新的返地服務 card image

太空生物醫學研究:Xometry擇冪科技支持 ATMOS 實現創新的返地服務

航空航太
CNC加工
採購方案, 研發
閱讀全文

環是關鍵部件,裝置的一切都取決於它們。

Thomas Kern 結構主管 ATMOS
閱讀全文
從車間到探月工程——Xometry擇冪科技助力Intuitive Machines 公司的登月項目 card image

從車間到探月工程——Xometry擇冪科技助力Intuitive Machines 公司的登月項目

航空航太
CNC加工
採購方案
閱讀全文

如果沒有 Xometry 的出色表現,我們不可能在需要的時間內組裝出團隊的首臺月球着陸器。Xometry表現出色,他們對系統、團隊和資源的充分管理和調度使我們能按時獲得想要的產品和服務——他們是可靠的合作伙伴!

Brandon Crain 採購經理 Intuitive Machines
閱讀全文
Xometry 擇冪科技幫助將 AcubeSAT 從原型打造為可發射的納米衛星 card image

Xometry 擇冪科技幫助將 AcubeSAT 從原型打造為可發射的納米衛星

航空航太
CNC加工
研發
閱讀全文

此時,我們果斷決定大幅簡化設計,使其可通過機械加工實現更高精度與公差控制。在重新設計過程中,我們意識到需要尋找能製造高精度原型件的合作伙伴——於是選擇了 Xometry 擇冪科技。

閱讀全文