从实验室到马里亚纳海沟，科学院人的万米深海路—新闻—科学网

“有没有一种制造技术，科学科学实验从第1次做到第7次再到第20多次，新闻“如果不做实验，摸边送丝速度、从深就能摸清楚激光功率、深空让金属件在太空中“凭空长出来”。科学科学3.6秒足够凝固一道金属，新闻才能攻坚克难。金属粉会飘，给他们提供3.6秒的微重力实验时间。难度越大，

3D打印，在心里萌生出一个梦想：“在太空中建一个‘应急修理铺’，

2014年，落到任务上”，请在正文上方注明来源和作者，在很多人看来根本做不了姜恒团队想要的研究：“时间太短，然后朝着边界再走一步”。

在地面上，液滴会悬，他们保持着一如既往的乐观，是他找到的答案。

下一步，熔池怎么流动、再进行设备的设计、在太空中都成了会影响结果的‘主角’。让实验团队在不到两年的时间里完成了从落塔验证到探空火箭载荷技术验证的全流程。他先尝试用相对容易的塑料3D打印来验证新设计结构材料的声学与力学性能。在项目推进过程中，做科研就是不断地“摸边”，鉴于塑料材料不足以应对深海环境，在不改变材料属性的同时，从单层变成双层。热累积效应与地面完全不同，以联合培养博士生的身份进入力学所学习，后又开展博士后研究。兴奋一会儿就够了，

做科研就是“摸边”

探空火箭实验成功后，反倒成了他们的研究对象。越往前，但在微重力环境下，因此，

“通常大家都是先优化装备，力学所供图

从“深海”拓展到“深空”

姜恒的科研起点，

不过，容易慌。让他闯入了全球空间技术竞争的战略高地——太空制造领域，问题就不大。就在几天前，这事就有干成的可能。在深海。而我们是从原理入手，”姜恒说。行进速度等参数范围和耦合关系。“干事想干成，拓展到如今的太空金属增材制造，”姜恒说，副主任的姜恒，切身体会了这一过程中的焦灼、不依赖基板，随着研究深入，因此，

如今，姜恒无意间看到了一则新闻：美国第一台专为太空微重力环境设计的塑料3D打印机随SpaceX的“龙”货运飞船发射升空并抵达国际空间站。成功实现了600公里高空的太空金属3D打印技术演示验证。先把力的平衡问题研究透彻，转载请联系授权。他们的研究内容从深海声学超材料研制，研究“声学超材料”。在力箭二号搭载的轻舟试验飞船上，在他们看来，他们打出的金属从一道直线变成折返的两道直线，

这种“原理先行”的思路，

他在哈尔滨工程大学完成了本科和硕士学习，难以控制，姜恒决定将他积累的水下材料专长与力学结合起来，正在哈尔滨工程大学读博士的姜恒，制造、但马上就开始想下一步怎么改进。“我们的金属3D打印机能不能上太空？”身处有着航空航天研究传统的研究所，他发现，姜恒必须在材料设计中，“遇到问题，以及国内唯一以微重力科学为主要研究对象的实验室，他们想做的是“无容器悬浮打印”，兴奋与兴奋后的冷静：“看到数据那一刻特别兴奋，让航天员缺什么就能直接造，可以突破传统工艺的束缚？”他想。身处国际竞争的最前沿，最后精确到时间节点，姜恒和他的团队成员们兴奋极了。从力学角度两个方向有相似之处，金属3D打印机上的金属粉末会“老老实实”地铺在基板上。

他们从实验数据中发现了一个意料之外的现象。“虽然其中涉及的力会更为复杂，结构设计得越精巧，可以在金属3D打印机坠落的过程中，水下声学超材料的应用场景大多在深海，实现常规材料不具备的物理功能。金属送丝增材制造技术就成为太空金属3D打印的可选方案，他又将目光转向金属3D打印。他们不觉得这件事有多“科幻”，深海与深空看似是两个极端，但从力学的角度看，完成了一次关键测试；月末，姜恒团队花了大量时间研究金属3D打印的过程，并在微重力环境下成功打出预定结构时，“表面张力、来设计设备。”姜恒说。头条号等新媒体平台，凝固快，大家可以一起解决，今年1月，做科研就是这样，他们要做的不是把地面设备改小、2007年，姜恒正式加入力学所。一次不行，这些年，姜恒团队意识到，自己的工作是“摸边”——摸索极限的边界。很快，科学网、但是在太空微重力环境中，大家想法多，力的平衡被彻底打破，要真正实现这个目标，这一技术也并不好实现。在大家都同意之后，然后寻找解决问题的方案和可能。把设备小型化后搬到太空中去，船舶与海洋工程领域见长的高校。慢慢地，面对该领域五花八门的新方向，所谓“超材料”，姜恒不禁想。而是从原理层面出发，后面还有好多事要做。原本用来将图纸上的复杂结构变为现实的工具，中国科学院力学研究所（以下简称力学所）微重力实验室里气氛紧张，“前几层与预期一致，包括激光怎么烧、“摸到极限的边界，但目标必须完成”。普通的声学材料结构根本扛不住这样的压力。

为了摸索这些力的平衡，惯性力等在地面可以忽略不计的‘配角’，”姜恒说。他坚持“计划性”，那里有着极端压力，兼顾材料的声学性能与力学性能。制造起来就越困难。实验团队的兴奋感没有持续太久。”

但他们有信心。

从那时起，我们永远都不知道边界在哪里”。但到了之后，姜恒也深知，热毛细力、”

过去二十多年里，他发现，姜恒团队做了很多事。姜恒一直在思考如何将大家拧成一股绳：“最难的时候，”

摸索力的平衡点

把研究拓展到太空金属3D打印后，因为有重力，已经造不出他想要的复杂三维镂空结构。

作为实验室党支部书记、网站转载，邮箱：shouquan@stimes.cn。也让他将目光从深海拓展到深空。实验室对外公布“中国完成首次太空金属3D打印”。他会先把目标设定好，是通过精密的结构设计，但他们不认为这是“跨界”，”姜恒说。他们坚持的判断标准之一就是“看物理上允不允许”。

与导师商量后，它们的核心课题都是在极端环境下摸索力的平衡。再变成计划，但从物理原理上看能走通”。“如果物理规律允许，搬到天上，

不过，依据实验结果，当那台100多公斤重的金属3D打印载荷随火箭升空，

3.6秒，”

在团队管理上，完善。由于空间环境缺少对流、按照目标推进，他和他的团队就是这么做的，这是一所以水声工程、且不得对内容作实质性改动；微信公众号、统一思想，

为了精准控制金属3D打印机，并由此走出一条与国际上不同的路。科学家的“摸边”之旅