西北大学的科学家正在繁荣冻结www.18luck.inf铸造研究，最终可能在太空中制造，新的高度：国际空间站（ISS）。

2021个空间站项目将在另一个西北实验的鞋跟上来到美国宇航局在2020年通过小型卫星发射到低轨道。

包括的学生研究人员SpaceICE实验室的首席研究员大卫·杜南，材料科学和工程，正在最终确定明年发布的计划，因为他们进入了2021年的使命的早期阶段，宇航员将在六个月的时间范围内监测实验。

冷冻铸造是一种制造方法，从现在开始，可以使太空探险家从昂贵的，耗时的供应从地球。在冷冻铸造中，微小的颗粒分散在流体中，形成一种悬浮液，然后被冻结。接下来，冷冻的悬浮物被升华-蒸发，使其直接从固体变为气体-留下的粒子形成一个微观多孔模型。该技术可以应用于从燃料电池到人造肉的生产中。

但在科学家开始考虑在火星上建设项目之前，他们必须改善地球上的冷冻铸造。

“如果NASA决定在太空中使用冷冻铸造制造东西，我们需要确切地知道这种冷冻铸造过程将如何实际发生，”他说Peter Voorhees.他是材料科学与工程弗兰克·c·恩格尔哈特教授，也是国际空间站项目的共同研究员。

研究人员的利益中的主要是对流如何影响过程。在地球上，重力拉出密集，较冷的空气或流体朝向地面，同时较小，较高的空气或流体升高。当用水冻结时，水的密度随着它的冻结而减小，导致它变得浮力和向上流动。温度梯度形成温暖和冷却流体的电流 - 对流。

在地球上，在有重力的地方，冰可以在形成这些电流时撞入这些电流，破坏冰的微观结构。但太空呢？

“密度差异在重力中只有重要，”研究生解释说Krysti Scotti.，谁正在研究该项目。虽然在空间中有一个标称的重力，但她说，虽然这不足以引起明显的对流。因此，科学家们希望了解流体密度如何影响微观结构。

该实验计划使用悬浮在琥珀腈中的氧化铜纳米颗粒，而不是水或其他液体。琥珀腈是一种温和的有毒物质，在室温下呈蜡状。过去在国际空间站上对凝固的研究，即从冷冻铸造到升华的过程，使用的是丁二腈。这意味着西北大学的研究人员将有数据来比较他们的研究结果。这也是一个简单的问题:空间站已经配备了一个可以固化物质的熔炉。

与大多数流体一样，琥珀腈具有不同于水的不同密度特征：较高的分子升高，并且冷却器分子沉没。18luck手机客户端下载这些属性将构成科学家对流研究的基础。

国际空间站项目使迄今为止最有希望的微重力冷冻铸造实验成为可能。2013年，斯科蒂开始在抛物线飞行中测试微重力下的冷冻铸造。这些实验允许在类似空间的条件下进行短暂的爆炸——每次大约30秒。

从那时起，西北的冻结研究已经走了很长的路要走。一群斯科蒂导师的大学生在第三年工作，他们在临近伊利诺伊大学建造了伊利诺伊州厄巴纳 - 香槟的“CubeSat”中送出样品的第三年。该设备将在2020年推出后六个月送回数据，但结论它会在地球的氛围中燃烧 - 这意味着研究人员不会再次看到他们的样品。

宇航员倾向于发展批次的ISS实验“为您提供了回答您无法回答的问题的机会，”Voorhees在2021年的使命中说。此外，他们将获得他们的样品以供进一步分析。

目前，沃尔赫斯和其他研究人员正准备今年晚些时候对他们的计划进行审查。这涉及进行初步研究和微调其提案。

Scotti和本科生Cristabella Wolff已经在实验室里努力工作了，他们将琥珀腈和CuO粒子的悬浮液混合，注入他们已经设置好的显微镜载玻片中，以诱导温度梯度。这将给他们一个近距离观察悬浮液的机会，并有机会观察粒子固化后的行为。

“如果这些粒子聚集在一起，那将是一个严重的问题，”斯科蒂在杜南办公室的一次会议上向她的同事们解释道。这是因为在到达国际空间站并重新熔化用于实验之前，悬浮物将处于固态。如果这些粒子在冷冻铸造前形成质量，材料就不会正确形成。

Voorhees表示，他相信，禁止转向较少的美国宇航局友好的美国政府，该项目具有光明的未来。

Voorhees说:“我认为我们在一条相对良好的道路上让我们的机票飞起来。”