Naukowcy z Uniwersytetu Nebraski w Omaha (UNO) i Copper3D – chilijski producent antybakteryjnych fialmentów z nanocząsteczkami miedzi, otrzymali od NASA dotację w wysokości 1,125 mln dolarów aby rozwijać i testować nowe materiały nadających się do produkcji w przestrzeni kosmicznej. Materiały mają być możliwe do recyklingu i posiadać cechy przeciwdrobnoustrojowe.
UNO i Copper3D ma już historię współpracy z NASA. We wrześniu 2018 r. podmiotom przyznano pierwszy grant na przetestowanie nowej technologii drukowania 3D w mikrograwitacji (Zero-G) z użyciem materiałów przeciwdrobnoustrojowych, a w lutym 2019 r. przyznano kolejny grant na ocenę możliwość wydruku 3D zestawu wyrobów medycznych w warunkach Zero-G.
Prof. dr Jorge Zuniga z UNO i współdyrektor Inicjatywy Biomechaniki Rehabilitacji i Produkcji (BRMI) komentuje najnowszy projekt dla NASA:
Wyzwania stojące za tymi badaniami i zainteresowanie NASA technologią przeciwdrobnoustrojową mają źródło w dwóch podstawowych problemach. Po pierwsze, istnieją obszerne dowody na to, że astronauci poddawani długotrwałym misjom kosmicznym cierpią z powodu „rozregulowania układu odpornościowego” podejrzewanego o wieloczynnikowe pochodzenie (zakłócone cykle snu, zamknięcie, narażenie na wysokie promieniowanie itp.). Po drugie, bakterie i wirusy stają się bardziej odporne na mikrograwitację, co w połączeniu z poprzednim czynnikiem sprawia, że misje kosmiczne trwające ponad sześć miesięcy na orbicie są teraz bardzo ryzykowne. W tym kontekście niezwykle ważne jest posiadanie nowych materiałów, narzędzi, urządzeń medycznych i przedmiotów codziennego użytku o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych, co jest dokładnie obszarem specjalizacji Copper3D.
Istnieje dodatkowy czynnik związany z tym problemem, który ma charakter logistyczny i dotyczy ograniczonej przestrzeni dostępnej na ISS (Międzynarodowej Stacji Kosmicznej) – potrzebują one systemów wsparcia logistycznego, które są coraz bardziej autonomiczne i zdecentralizowane. Z tego powodu technologia druku 3D umożliwiłaby astronautom podczas misji kosmicznych wytwarzanie własnych części zamiennych, narzędzi i urządzeń medycznych całkowicie na żądanie.
Jeśli do tego scenariusza dodamy koncepcję cyrkularności, czyli możliwość wielokrotnego wykorzystania tego samego materiału do różnych zastosowań i poddawania go kilku procesom recyklingu i ponownej produkcji, bez utraty jego właściwości przeciwdrobnoustrojowych, zaoszczędzi to dużo wagi, czasu, misji z zaopatrzeniem i innych komplikacji logistycznych i medycznych, które uczyniłyby te przyszłe misje kosmiczne znacznie bardziej wykonalnymi i bezpieczniejszymi.
Dzięki grantowi z NASA, Copper3D opracuje dwa nowe materiały przeciwdrobnoustrojowe, a następnie wyprodukuje je i przetestuje pod kątem bezpieczeństwa na Ziemi w replice zakładu wytwarzania przyrostowego ISS. Po potwierdzeniu bezpieczeństwa materiału zespół przygotuje działania związane z uruchomieniem, eksploatacją i powrotem na Ziemię.
UNO Biomechanics będzie współpracować z producentem drukarek 3D – Made in Space i NASA, aby stworzyć kupony testowe lub drukowane reprezentacje ostatecznych urządzeń w kosmosie, a także przeprowadzić na Ziemi testy skuteczności przeciwdrobnoustrojowej.
Źródło: materiały prasowe
