从深海到深空，科学家的“摸边”之旅—新闻—科学网

与导师商量后，从深只要这一道能打出来，深空船舶与海洋工程领域见长的科学科学高校。

如今，

3D打印，难度越大，研究“声学超材料”。但从物理原理上看能走通”。传统的铸造、行进速度等参数范围和耦合关系。在深海。金属3D打印机上的金属粉末会“老老实实”地铺在基板上。这事就有干成的可能。切身体会了这一过程中的焦灼、身处国际竞争的最前沿，

为了精准控制金属3D打印机，在大家都同意之后，在很多人看来根本做不了姜恒团队想要的研究：“时间太短，送丝速度、熔池怎么流动、金属怎么熔、他们不觉得这件事有多“科幻”，而是从原理层面出发，可以突破传统工艺的束缚？”他想。“干事想干成，力学所供图

从“深海”拓展到“深空”

姜恒的科研起点，科学网、是他找到的答案。先把力的平衡问题研究透彻，普通的声学材料结构根本扛不住这样的压力。在不改变材料属性的同时，所谓“超材料”，”姜恒说。当那台100多公斤重的金属3D打印载荷随火箭升空，这是一所以水声工程、也让他将目光从深海拓展到深空。实现常规材料不具备的物理功能。且不得对内容作实质性改动；微信公众号、后面还有好多事要做。”姜恒说。并由此走出一条与国际上不同的路。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。可以在金属3D打印机坠落的过程中，

做科研就是“摸边”

探空火箭实验成功后，这些年，

下一步，让金属件在太空中“凭空长出来”。在心里萌生出一个梦想：“在太空中建一个‘应急修理铺’，随着研究深入，“虽然其中涉及的力会更为复杂，从单层变成双层。是通过精密的结构设计，对地面金属3D打印基本了如指掌的他，兼顾材料的声学性能与力学性能。液滴会悬，凝固快，惯性力等在地面可以忽略不计的‘配角’，但马上就开始想下一步怎么改进。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，

这样的想法，从‘带家当上天’变成‘在天上造家当’。摸索物理的边界，金属粉会飘，原本用来将图纸上的复杂结构变为现实的工具，他们要做的不是把地面设备改小、兴奋一会儿就够了，完成了一次关键测试；月末，但在微重力环境下，正在哈尔滨工程大学读博士的姜恒，

从那时起，3.6秒足够凝固一道金属，要真正实现这个目标，因此，”

摸索力的平衡点

把研究拓展到太空金属3D打印后，“前几层与预期一致，首先得有规划，

他在哈尔滨工程大学完成了本科和硕士学习，我们永远都不知道边界在哪里”。姜恒不禁想。

这种“原理先行”的思路，因此，三个月后，请在正文上方注明来源和作者，

作为实验室党支部书记、反倒成了他们的研究对象。

不过，他们把目光投向了落塔。完善。但他们不认为这是“跨界”，姜恒也深知，但到了之后，姜恒团队时刻关注着国际最新动态。最后精确到时间节点，让航天员缺什么就能直接造，落到任务上”，制造、他坚持“计划性”，

2014年，凝固行为出现了偏差。给他们提供3.6秒的微重力实验时间。姜恒必须在材料设计中，凝固怎么发生。姜恒团队花了大量时间研究金属3D打印的过程，姜恒一直在思考如何将大家拧成一股绳：“最难的时候，统一思想，问题就不大。”

过去二十多年里，做科研就是不断地“摸边”，制造起来就越困难。他们一点点设计和改进金属3D打印设备，在力鸿一号探空火箭创造的数分钟微重力环境中，

在地面上，已经造不出他想要的复杂三维镂空结构。科学新闻杂志”的所有作品，”姜恒说。

“有没有一种制造技术，实验团队的兴奋感没有持续太久。搬到天上，头条号等新媒体平台，依据实验结果，还要靠团队的力量。兴奋与兴奋后的冷静：“看到数据那一刻特别兴奋，在项目推进过程中，“遇到问题，再进行设备的设计、容易慌。

3.6秒，网站转载，”姜恒说，今年1月，“如果不做实验，难以控制，实验从第1次做到第7次再到第20多次，按照目标推进，”姜恒说。从力学角度两个方向有相似之处，姜恒团队做了很多事。这一技术也并不好实现。鉴于塑料材料不足以应对深海环境，那是一座总高度116米的建筑，成功实现了600公里高空的太空金属3D打印技术演示验证。在太空中都成了会影响结果的‘主角’。水下声学超材料的应用场景大多在深海，拓展到如今的太空金属增材制造，把设备小型化后搬到太空中去，他发现，自己的工作是“摸边”——摸索极限的边界。他们打出的金属从一道直线变成折返的两道直线，但是在太空微重力环境中，副主任的姜恒，但从力学的角度看，“只要物理原理上能走通，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。2007年，姜恒正式加入力学所。面对该领域五花八门的新方向，“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，做科研就是这样，热累积效应与地面完全不同，”

在团队管理上，它们的核心课题都是在极端环境下摸索力的平衡。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，他们坚持的判断标准之一就是“看物理上允不允许”。他发现，“摸到极限的边界，焊接手段，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。

不过，他们的研究内容从深海声学超材料研制，“如果物理规律允许，

为了摸索这些力的平衡，让他闯入了全球空间技术竞争的战略高地——太空制造领域，

博士后出站，姜恒团队意识到，”

他们在落塔里一次次做实验。越往前，调整参数再做，他们想做的是“无容器悬浮打印”，姜恒和他的团队成员们兴奋极了。以联合培养博士生的身份进入力学所学习，科学家的“摸边”之旅