Dr. Olfa D’Angelo forscht am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt zu In-Space Manufacturing
Dr. Olfa D’Angelo vom Lehrstuhl für Multiscale Simulation of Particulate Systems forscht am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt zur pulverbasierten additiven Fertigung (3D-Druck) unter Mikrogravitation.
Durch additive Fertigung im Weltall können Bauteile oder Werkzeuge am jeweiligen Einsatzort schnell und flexibel hergestellt werden. Jüngst beobachtete Dr. Olfa D’Angelo gemeinsam mit Anabelle Horb, Aidan Cowley, Matthias Sperl und W. Till Kranz, dass unter Mikrogravitation das sog. Jamming granularer Feststoffe bei einer geringeren Packungsdichte als der unter Erdgravitation einsetzt. Als Jamming wird der Übergang von einer ungeordneten flüssigkeitsähnlichen Phase zu einer starren feststoffähnlichen Phase bei nur geringfügig größerer Packungsdichte bezeichnet. Das “Phänomen” des Jamming begegnet uns schon im Sandkasten, und ist der Grund für den verstopften Trichter der Sandmühle. Wie im Sandkasten ist es auch beim 3D-Druck nicht erwünscht, dass sich Teilchen gegenseitig blockieren und an der Weiterbewegung hindern, da dies zu Druckfehlern führt. Die Forschungsergebnisse des Teams von Dr. Olfa D’Angelo unterstreichen die Notwendigkeit der Entwicklung eines 3D-Druckverfahrens, das sowohl bei geringer Einwirkung von Schwerkraft als auch bei Schwerelosigkeit funktioniert.
Die Ergebnisse zum Einfluss der Gravitation auf die Packungsdichte granularer Feststoffe wurden unter dem Titel “Granular piston-probing in microgravity: powder compression from densification to jamming” in der renommierten Zeitschrift npj Microgravity veröffentlicht.