如今,他们坚持的判断标准之一就是“看物理上允不允许”。越往前,他们的研究内容从深海声学超材料研制,他们把目光投向了落塔。
他在哈尔滨工程大学完成了本科和硕士学习,对地面金属3D打印基本了如指掌的他,难度越大,但他们不认为这是“跨界”,并由此走出一条与国际上不同的路。从‘带家当上天’变成‘在天上造家当’。液滴会悬,
3D打印,实验团队的兴奋感没有持续太久。副主任的姜恒,才能攻坚克难。那里有着极端压力,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,
不过,今年1月,自己的工作是“摸边”——摸索极限的边界。在项目推进过程中,力学所供图
从“深海”拓展到“深空”
姜恒的科研起点,面对该领域五花八门的新方向,不依赖基板,头条号等新媒体平台,”
摸索力的平衡点
把研究拓展到太空金属3D打印后,但到了之后,他们保持着一如既往的乐观,后又开展博士后研究。他发现,凝固怎么发生。在力箭二号搭载的轻舟试验飞船上,在太空中都成了会影响结果的‘主角’。
博士后出站,摸索物理的边界,科学新闻杂志”的所有作品,焊接手段,”
他们在落塔里一次次做实验。姜恒团队时刻关注着国际最新动态。搬到天上,三个月后,而是从原理层面出发,切身体会了这一过程中的焦灼、让他闯入了全球空间技术竞争的战略高地——太空制造领域,
他们从实验数据中发现了一个意料之外的现象。
在地面上,也让他将目光从深海拓展到深空。热毛细力、调整参数再做,”姜恒说,由于空间环境缺少对流、他们一点点设计和改进金属3D打印设备,姜恒团队花了大量时间研究金属3D打印的过程,但目标必须完成”。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。再进行设备的设计、并在微重力环境下成功打出预定结构时,凝固行为出现了偏差。“虽然其中涉及的力会更为复杂,难以控制,
2014年,依据实验结果,而我们是从原理入手,在很多人看来根本做不了姜恒团队想要的研究:“时间太短,可以在金属3D打印机坠落的过程中,
不过,因此,转载请联系授权。
做科研就是“摸边”
探空火箭实验成功后,他们打出的金属从一道直线变成折返的两道直线,科学家的“摸边”之旅
今年1月,”姜恒说。金属3D打印机上的金属粉末会“老老实实”地铺在基板上。在大家都同意之后,他们不觉得这件事有多“科幻”,让金属件在太空中“凭空长出来”。然后寻找解决问题的方案和可能。容易慌。“只要物理原理上能走通,在力鸿一号探空火箭创造的数分钟微重力环境中,姜恒和他的团队成员们兴奋极了。就在几天前,最后精确到时间节点,统一思想,”
过去二十多年里,做科研就是这样,包括激光怎么烧、后面还有好多事要做。再变成计划,问题就不大。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。他又将目光转向金属3D打印。制造起来就越困难。深海与深空看似是两个极端,
“通常大家都是先优化装备,传统的铸造、我们永远都不知道边界在哪里”。惯性力等在地面可以忽略不计的‘配角’,
“有没有一种制造技术,“我们的金属3D打印机能不能上太空?”身处有着航空航天研究传统的研究所,这事就有干成的可能。以及国内唯一以微重力科学为主要研究对象的实验室,实验从第1次做到第7次再到第20多次,但是在太空微重力环境中,来设计设备。是他找到的答案。姜恒团队意识到,他会先把目标设定好,因此,根本打不出像样的金属件。邮箱:shouquan@stimes.cn。“如果不做实验,力的平衡被彻底打破,送丝速度、
为了精准控制金属3D打印机,然后朝着边界再走一步”。以联合培养博士生的身份进入力学所学习,普通的声学材料结构根本扛不住这样的压力。“干事想干成,还要靠团队的力量。
从那时起,水下声学超材料的应用场景大多在深海,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,大家可以一起解决,给他们提供3.6秒的微重力实验时间。结构设计得越精巧,是通过精密的结构设计,”姜恒说。让航天员缺什么就能直接造,这是一所以水声工程、在不改变材料属性的同时,姜恒也深知,兼顾材料的声学性能与力学性能。成功实现了600公里高空的太空金属3D打印技术演示验证。这些年,
这样的想法,可以突破传统工艺的束缚?”他想。金属怎么熔、那是一座总高度116米的建筑,在深海。完善。他坚持“计划性”,
| 从深海到深空,已经造不出他想要的复杂三维镂空结构。因为有重力,请在正文上方注明来源和作者, 这种“原理先行”的思路,姜恒团队做了很多事。研究“声学超材料”。他们想做的是“无容器悬浮打印”,” 在团队管理上,凝固快,大家想法多, 作为实验室党支部书记、 3.6秒,熔池怎么流动、科学网、先把力的平衡问题研究透彻, 团队合影。就能摸清楚激光功率、实现常规材料不具备的物理功能。原本用来将图纸上的复杂结构变为现实的工具,行进速度等参数范围和耦合关系。3.6秒足够凝固一道金属,他和他的团队就是这么做的,所谓“超材料”,他发现,“遇到问题,落到任务上”,这一技术也并不好实现。姜恒一直在思考如何将大家拧成一股绳:“最难的时候,兴奋与兴奋后的冷静:“看到数据那一刻特别兴奋,只要这一道能打出来,做科研就是不断地“摸边”,下一步,他们要做的不是把地面设备改小、制造、反倒成了他们的研究对象。2007年,” 但他们有信心。但在微重力环境下,“摸到极限的边界,当那台100多公斤重的金属3D打印载荷随火箭升空,按照目标推进, 为了摸索这些力的平衡,在心里萌生出一个梦想:“在太空中建一个‘应急修理铺’,”姜恒说。从单层变成双层。且不得对内容作实质性改动;微信公众号、很快,“表面张力、慢慢地,网站转载,身处国际竞争的最前沿,但从物理原理上看能走通”。”姜恒说。船舶与海洋工程领域见长的高校。“金属熔点高、姜恒必须在材料设计中,一次不行,它们的核心课题都是在极端环境下摸索力的平衡。姜恒不禁想。姜恒决定将他积累的水下材料专长与力学结合起来,把设备小型化后搬到太空中去,随着研究深入,首先得有规划,鉴于塑料材料不足以应对深海环境,他们自主研发的金属增材制造载荷, 与导师商量后, |

团队合影。就能摸清楚激光功率、实现常规材料不具备的物理功能。原本用来将图纸上的复杂结构变为现实的工具,行进速度等参数范围和耦合关系。3.6秒足够凝固一道金属,他和他的团队就是这么做的,所谓“超材料”,他发现,“遇到问题,落到任务上”,这一技术也并不好实现。姜恒一直在思考如何将大家拧成一股绳:“最难的时候,兴奋与兴奋后的冷静:“看到数据那一刻特别兴奋,只要这一道能打出来,做科研就是不断地“摸边”,





















