Avanços em tecnologia espacial apoiados pela NASA para a construção terrestre

Um processo inovador de impressão 3D que avançou a abordagem da NASA para equipar um habitat lunar está tornando os edifícios na Terra mais belos, eficientes e resistentes.

Em vez de construir estruturas camada por camada, a Branch Technology Inc., de Chattanooga, Tennessee, desenvolveu um processo que a empresa chama de Freeform 3D Printing, que cria formas com estruturas leves em forma de reticulado, que podem ser preenchidas ou revestidas. A empresa usa a técnica para fabricar elementos modulares de construção visualmente interessantes, como painéis de parede e revestimentos.

“O nosso processo elimina uma grande quantidade de material de algo que, de outra forma, poderia ser impresso sólido do começo ao fim”, disse David Goodloe, que lidera a equipe de Advanced Concepts da Branch Technology, responsável por gerenciar as colaborações da empresa com a NASA.

Em 2017, a empresa venceu a Fase II do NASA’s 3D-Printed Habitat Challenge, uma competição pública para construir um habitat para exploração de espaço profundo.

Tracie Prater, gerente técnica na Habitat Systems Development Branch do Marshall Spaceflight Center da NASA, em Huntsville, Alabama, atuou como especialista em conteúdo para o desafio e trabalhou com a Branch Technology em um acordo cooperativo.

“No 3D-Printed Habitat Challenge, as equipes estavam focadas em como construir uma grande estrutura de habitat em uma superfície planetária”, disse Prater. “Mas, uma vez que essa estrutura é pressurizada e está pronta para ocupação pela tripulação, como você a preenche com sistemas e suprimentos? Isso é o que a Branch estava avaliando por meio do acordo cooperativo — o que o processo de fabricação sob demanda deles permite em termos de projetos inovadores para itens internos.”

Os parâmetros da NASA para o desafio do habitat levaram a Branch a desenvolver seus bicos para extrudar estruturas reticuladas únicas, além de camadas mais tradicionais. A empresa usa essa capacidade dupla com frequência em seus painéis de parede, onde seções tradicionalmente impressas oferecem substratos sólidos para fixação de elementos de fixação.

Os polímeros que a Branch extruda foram informados por sua pesquisa em ciência dos materiais para o 3D-Printed Habitat Challenge, que pedia que o material de impressão fosse feito de algo como a poeira e as rochas encontradas na superfície marciana e de itens recicláveis da missão. A Branch desenvolveu um plástico reforçado com fibra de basalto e, a partir desse trabalho, passou a desenvolver uma receita ideal de carregamento para seus “inks” terrestres.

Essas inovações exemplificam o propósito do programa NASA’s Technology Transfer dentro do Space Technology Mission Directorate, que usa soluções baseadas no espaço para melhorar a vida na Terra. Por 50 anos, a NASA documentou os benefícios cotidianos da tecnologia espacial por meio da publicação Spinoff da agência.