Ракетное топливо по физическому состоянию бывает жидким, твердым, гибридным или газообразным. Твердое топливо не требует сложных насосов и трубопроводов: подготовленную ракету можно хранить десятилетиями и запустить мгновенно. Именно поэтому баллистические ракеты и большинство боевых ракетных систем используют именно твердое топливо. Плата за это — низкая эффективность и невозможность регулировать тягу во время полета.

Традиционный метод производства твердого топлива почти не изменился со времен первых баллистических ракет: топливную смесь заливают в корпус ракеты, а затем неделями выпекают, пока она не станет похожей на камень. Для создания центрального канала сгорания внутрь формы вставляют массивный металлический стержень, который потом удаляют. Такой подход чреват микротрещинами и пузырьками воздуха, а форма канала получается примитивной — хотя именно от нее зависят скорость и тяга, пишет Tom’s Hardware.

Конструкторы Chromatic приспособили стандартные связующие компоненты под свою технологию реактивной экструзионной аддитивной печати (RX-AM). В этом процессе химическая смесь внутри печатающей головки остается жидкой, но затвердевает почти мгновенно после нанесения без длительной термообработки.

3D-печать позволяет создавать внутренние каналы любых, даже «невозможных» форм, которые не получить литьем. Более того, в одном ракетном двигателе теоретически можно напечатать разные типы топлива, чтобы менять тягу в зависимости от этапа полета.

Главный вопрос был в том, выдержит ли слоистый, напечатанный материал чудовищное давление и температуру реального запуска. Испытания в Алабаме показали, что напечатанное топливо по энергетике сопоставимо с лучшими серийными аналогами, но при этом обладает структурной целостностью, достаточной для работы в высоконапорной камере сгорания. По словам разработчиков, это открывает дорогу для создания облегченных двигателей с большей дальностью и разнообразием вариантов применения.

Технология позволяет печатать топливо по требованию — прямо у места эксплуатации, сокращая гигантские логистические цепочки. По оценке генерального директора Chromatic, аддитивное производство применимо как минимум к 90% арсенала твердотопливных ракет США, включая те системы, которые уже стоят на вооружении. Интеграция топлива непосредственно в несущие элементы конструкции уменьшает массу, а «умные» формы каналов обещают ракетам летать дальше и точнее.

Исследователи из Словении научились с помощью лазерной 3D-печати изготавливать внутри живых человеческих клеток микроскопические полимерные структуры. Метод двухфотонной полимеризации открывает путь к созданию внутриклеточных датчиков, механических зондов и сложных оптических устройств.