หากเครื่องพิมพ์ 3D ซ่อมเครื่องขุดเหมืองอวกาศและไม่มีมนุษย์คอยกดปุ่ม — เป็นไปได้ไหมที่จะเกิดขึ้นจริง? สำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงกลาโหม (DARPA) กำลังลงทุนสูงถึง 1 ล้านดอลลาร์ในช่วงสามปีข้างหน้าในการวิจัยในแผนกวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุของ เวอร์จิเนียเทค ซึ่งจะทำให้เป็นไปได้
โครงการนี้จะนำโดยรองศาสตราจารย์ Hang Yu ซึ่งจะได้รับเงินทุนตั้งแต่ต้นปีนี้ผ่านโครงการ
Young Faculty Awardอัน ทรงเกียรติของ DARPA รางวัลรับประกัน
$500,000 เป็นเวลาสองปี เริ่มตั้งแต่ฤดูใบไม้ร่วงนี้ หากตรงตามเกณฑ์มาตรฐานทั้งหมด โปรเจกต์อาจมีคุณสมบัติสำหรับปีที่สามและเงินอีก 500,000 ดอลลาร์ รางวัล Young Faculty Award ทำงานเพื่อระบุดาวรุ่งในการวิจัยและแนะนำให้พวกเขารู้จักกับความต้องการของกระทรวงกลาโหมสหรัฐและกระบวนการระดมทุนของ DARPA ตามรายงานของหน่วยงาน โปรแกรมนี้จัดหาเงินทุน ให้คำปรึกษา และติดต่อกับผู้ได้รับรางวัลเพื่อกระตุ้นให้พวกเขาทำงานในโครงการด้านความมั่นคงและการป้องกันประเทศ
DARPA ก่อตั้งขึ้นในทศวรรษที่ 1950 โดยประธานาธิบดี Dwight D. Eisenhower หลังจากการปล่อยดาวเทียม Sputnik ของรัสเซียทำให้เกิดความกังวลว่าสหรัฐฯ อาจล้าหลังในด้านการป้องกันประเทศและความมั่นคง หน่วยงานดังกล่าวมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงสังคม เช่น อินเทอร์เน็ต เทคโนโลยีซ่อนตัว ระบบนำทาง GPS โดรน และวัคซีน mRNA ตามรายงานของ The New York Times
“พวกเขาเน้นโครงการที่ให้ผลตอบแทนสูงและมีความเสี่ยงสูง” หยูกล่าว “และพวกเขาต้องการทำสิ่งต่าง ๆ ให้เสร็จอย่างรวดเร็ว”
ห้องทดลองของ Yu มุ่งเน้นไปที่กระบวนการผลิตโลหะที่เรียกว่า Additive Friction Stir Deposition (AFSD) ซึ่งพัฒนาโดยMELD Manufacturingซึ่งเป็นบริษัทใน Christiansburg เทคโนโลยีนี้ได้รับความสนใจอย่างมากเมื่อเร็ว ๆ นี้จากภาคการบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ กระบวนการพิมพ์ 3 มิติที่อุณหภูมิต่ำสามารถประกอบชิ้นส่วนโดยใช้โลหะ เช่น อะลูมิเนียมความแข็งแรงสูงและไททาเนียม โดยไม่หลอมละลาย ด้วยการสร้างชั้นของวัสดุ AFSD สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดและรูปร่างที่หลากหลายซึ่งมีความแข็งแรงดีกว่าและมีข้อบกพร่องน้อยกว่าชิ้นส่วนที่พิมพ์โดยใช้กระบวนการอื่นๆ AFSD ยังสามารถใช้เพื่อซ่อมแซมชิ้นส่วนโลหะ
Yu และทีมวิจัยของเขาทำงานร่วมกับกระทรวงกลาโหมอยู่แล้ว
รวมถึงโครงการNaval Air Systems Commandที่ตรวจสอบวิธีใช้การพิมพ์โลหะ 3 มิติที่อุณหภูมิต่ำเพื่อซ่อมแซมชิ้นส่วนอะลูมิเนียมพิเศษที่ใช้ในเครื่องบิน โครงการ DARPA จะมุ่งเน้นไปที่การผลิตและการซ่อมแซมแบบอัตโนมัติสำหรับสภาพแวดล้อมที่เคร่งครัด เช่น อวกาศ ซึ่งสร้างความท้าทายใหม่ให้กับห้องปฏิบัติการของหยู ทีมของเขาจะทำงานร่วมกับพันธมิตรระดับองค์กรอย่างMetroLaser Inc.ซึ่งเป็นบริษัทในแคลิฟอร์เนียที่พัฒนาระบบการวินิจฉัยด้วยแสงที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์Kendall Knight นักศึกษาระดับปริญญาเอกในห้องทดลองของ Yu จะช่วยกำกับกลุ่มวิจัยสหวิทยาการที่ทำงานในโครงการ กลุ่มประกอบด้วยสมาชิกนักศึกษาจากวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้า และจะใช้การวิเคราะห์ข้อมูลและส่วนประกอบปัญญาประดิษฐ์
“แนวทางที่ DARPA มองคือ: ‘เราจะพิมพ์โลหะบนดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรือในมหาสมุทรลึกได้อย่างไร และมีความเชื่อมั่นว่าโลหะจะแข็งแกร่งเพียงพอหรือไม่’” ไนท์กล่าว
Knight ซึ่งมีพื้นฐานด้านวิศวกรรมเครื่องกลเป็นส่วนหนึ่งของทีมสหวิทยาการสามคนที่ทำงานในโครงการ เขาจะเป็นผู้นำความพยายามของนักเรียนและมีประสบการณ์มากกว่าสามปีกับ AFSD ในห้องทดลองของหยู ทีมงานจะมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบข้อบกพร่องในงานพิมพ์และพิจารณาว่าสิ่งเหล่านั้นมีผลกระทบอย่างไรต่อผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
“แนวคิดเบื้องหลังโครงการนี้คือ หากคุณกำลังพิมพ์โลหะนอกโรงงานที่ดี คุณมีแนวโน้มที่จะได้รับเศษขยะในการพิมพ์ของคุณ เช่น ทราย ฝุ่น น้ำ ฯลฯ” ไนท์กล่าว “ขั้นตอนแรกของเราคือการพิมพ์เบื้องต้นเพื่อทำความเข้าใจว่าข้อบกพร่องแพร่กระจายอย่างไรเมื่อเราใส่ลงในการพิมพ์”
ขอบเขตของงานมีความสำคัญ สมาชิกในทีมยังต้องหาวิธีตรวจจับเศษขยะจากระยะไกลและผลกระทบที่มีต่องานพิมพ์ของตน นอกจากนี้ พวกเขาต้องการทำนายความแข็งแกร่งของงานพิมพ์โดยพิจารณาจากเศษซากที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมระยะไกลต่างๆ
“จนถึงตอนนี้ทุกคนพูดถึงวิทยาศาสตร์ทางกายภาพของมัน” หยูกล่าว “แต่สิ่งนี้ทำให้วิทยาการข้อมูลร่วมกับ AFSD นี่เป็นโครงการที่เกี่ยวข้องกับ AI จริงๆ”
การวิเคราะห์ข้อมูลและ AI หรือปัญญาประดิษฐ์ จะช่วยให้ทีมเชื่อมโยงสัญญาณข้อมูลการตรวจจับซึ่งวัดโดยใช้ความสามารถของเลเซอร์อะคูสติกเรโซแนนซ์สเปกโทรสโกปีของ MetroLaser กับความแข็งแรงของวัสดุพิมพ์
“เนื่องจากการทดสอบมีราคาค่อนข้างแพง เราจำเป็นต้องวาดแนวโน้มเพื่อเชื่อมโยงระดับเศษซากกับความแข็งแรงของวัสดุด้วยการลองเพียงไม่กี่ครั้ง” ไนท์กล่าว
สำหรับหยู มันเป็นการขยายงานพื้นฐานที่เขาทำใน AFSD ในวงกว้าง เมื่อเร็ว ๆ นี้ เขาเพิ่งตีพิมพ์ตำราเรียนฉบับสมบูรณ์ฉบับแรกเกี่ยวกับ AFSD ร่วมกับ Elsevier และถือเป็นผู้บุกเบิกการวิจัยเกี่ยวกับการผลิตสารเติมแต่งโลหะในสถานะของแข็ง
ผลกระทบของโครงการนี้อาจมีนัยสำคัญ ส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมและความมั่นคงของประเทศในพื้นที่ห่างไกลของโลกและในอวกาศ
“ฉันดีใจมากที่ได้รับรางวัลเพราะเป็นการยกย่องจากงานที่ฉันเริ่มต้นในห้องแล็บที่เวอร์จิเนียเทค” หยูกล่าว “แต่ฉันรู้ว่ามีงานอีกมากที่ต้องทำ”
credit : patrickgodschalk.com viagraonlinesenzaricetta.net sandpointcommunityradio.com citizenscityhall.com olkultur.com arcclinicalservices.org kleinerhase.com realitykings4u.com mobarawalker.com getyourgamefeeton.com
