太(tài)空失重环境是立体光刻技术面临的主要挑战之一,普通的(de)打印浆料在失重条件下无法(fǎ)保(bǎo)持稳定形态,会发生爬壁导致液面起伏影响(xiǎng)打印。该团队通过(guò)中外(wài)失重飞(fēi)机,先后进(jìn)行数百次微重力(lì)环(huán)境下的实验,对浆料在失重条件下的流(liú)变行(háng)为及内(nèi)在机理进行分析,利用化学及(jí)物理方法对浆料(liào)进(jìn)行(háng)优化使其从液态变(biàn)为软物质(zhì)形态,软物质(zhì)特有(yǒu)的屈(qū)服应力在(zài)失重条(tiáo)件(jiàn)下抵抗(kàng)形变,抑制爬壁,且在较(jiào)高剪切力作用下其又可以恢复良好的流动性,保证打(dǎ)印顺(shùn)利进行。
——材料摩擦行为实(shí)验。众所(suǒ)周知,有运动必有磨损,如人(rén)们(men)常见的(de)机械运动机(jī)构,其构件由(yóu)于相对运动必然发生摩擦并产生磨损,形成称为磨屑的摩擦产物,常(cháng)堆积(jī)于运动部(bù)位附近并可能对周边(biān)表面有所污染,在(zài)卫星、飞船及空间站中这一(yī)现象(xiàng)同样也不能避免。因(yīn)此基于(yú)降低运(yùn)动零件的磨损,延长运动(dòng)零件(jiàn)的使用寿命的目(mù)的,通常需要对运动零件摩擦表面加注润滑油、润滑(huá)脂或固体润滑进行润(rùn)滑(huá)。
——微(wēi)重力测量试(shì)验。载(zǎi)人航(háng)天器(qì)在(zài)轨(guǐ)飞行时,会受到地球引力(lì)之外多种作用力(lì)的(de)干扰,如大气(qì)阻力(lì)、太阳辐射光压、重力梯度效应、轨道机(jī)动(dòng)、姿态控制、设备运转和(hé)乘员活动等,从而达不到完全“失重”状态,而是一(yī)种(zhǒng)“微重力”环境,“微重(chóng)力(lì)”大小可以通过航天(tiān)器所受干扰力的加速度值来度(dù)量(liàng)。为掌握并消除(chú)各种干扰对航天器内科学实验载荷影响,为科学实验提供所(suǒ)需高(gāo)微重力水平实验环境(jìng),首先需要准确(què)测量(liàng)科学实(shí)验(yàn)载荷微重力水平。
由中(zhōng)科(kē)院空(kōng)间应用(yòng)中心(xīn)联合(hé)华中(zhōng)科技大学、中国航天科(kē)工集团(tuán)三院三十(shí)三所研制的“微重(chóng)力测量实(shí)验装置”,将多种类(lèi)型的(de)微(wēi)振动加速度传(chuán)感(gǎn)器(qì)集成在(zài)同一台(tái)设(shè)备中进(jìn)行加(jiā)速度测量能力的比(bǐ)对测试与(yǔ)在轨验(yàn)证(zhèng),这也是中(zhōng)国高精(jīng)度微机电系(xì)统静电悬(xuán)浮加(jiā)速(sù)度计的首次在轨飞行,将为中国空间站(zhàn)时期(qī)开展(zhǎn)高灵(líng)敏度微重力测量(liàng)技术与高微重力(lì)隔振控(kòng)制(zhì)技术提前进行技术验(yàn)证与技术储备。