模仿月球和火星表面風化層的塵埃和岩石顆粒已被製成 3D 列印墨水，讓我們得以一窺人類未來如何在原位使用當地材料來建造和維護地外前哨站。
3D 列印方法已被證明可以利用模擬的月球和火星風化層製造物體。然而，由於加工限制和高能量需求，這些方法不太適合在極端、資源匱乏、低重力環境中使用。更重要的是，雖然有用，但由此產生的物體始終堅硬且缺乏柔韌性。
現在，亞當·雅庫斯及其在美國西北大學拉米爾·沙阿實驗室的同事們開發出了一種系統，該系統首次使用模擬的火星和月球塵埃墨水列印柔軟的、類似橡膠的物體——包括圓柱體、扳手和可堆疊的樂高形狀積木。然後可以燒結硬化材料，從而可以選擇軟硬兩種結構。“列印系統的簡易性 [...] 以及原位資源利用的潛力使其非常適合地外探索，”雅庫斯說。
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為了製作墨水，該團隊將含有蒸發劑、表面活性劑和增塑劑的溶劑混合物與模擬粉末和生物聚合物聚乳酸-共-乙醇酸 (PLGA) 結合在一起，後者充當彈性粘合劑。風化層模擬物包含美國宇航局認證的未精製火山材料，其成分和形式與月球和火星特定區域發現的材料非常接近。除了篩選以去除會影響列印過程的較大顆粒外，這些材料均未經過加工，就像它們在太空中的狀態一樣。
重要的是，PLGA 源自乳酸和乙醇酸單體，它們是尿液和其他生物廢物中常見的天然產物。“這非常適合您需要充分利用一切並絕對回收一切的環境，”雅庫斯說。更重要的是，在此過程中，沒有任何溶劑發生化學轉化或消耗，因此可以收集和回收利用。
沙阿實驗室之前的研究表明，相同的技術可以列印其他材料。“使用相同的方法可以進行金屬、陶瓷和生物材料列印，”雅庫斯說。“這在您不能為每種需要使用的不同材料配備不同型別的機器或 3D 印表機的環境中非常有用。”
“我喜歡這個概念的地方在於，這種能量密集度較低且自主的過程可以使用可以在原位合成的原料來交付彈性元件，[儘管]風化層化學成分相當複雜，”拉夫堡大學研究月球風化層材料 3D 列印的塔諾斯·古拉斯評論道。然而，他想知道月球和火星表面的表面和重力條件是否會阻礙該過程。“在儘可能接近模擬環境的情況下進行物理實驗之前，這是未知的。”