3D打印的催化剂装置可以将漂白剂转化成火箭燃料

毕业于新西兰克赖斯特彻奇的坎特伯雷大学的工程学博士西蒙·里德目前正在研究一种3D打印的催化剂装置，可以将浓缩的过氧化氢（一种漂白剂）高效转换为无毒的火箭燃料，用于低到中等推力的运载火箭。

在2019年的时候，里德就发现氧化氢可以作为肼的替代品，肼是一种良好的火箭燃料，与适当的氧化剂配合，可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。不过肼具有毒性，还有可能致癌，在使用时需要额外的安全设备，提升了火箭燃料的成本。

过氧化氢对人类基本无毒，在普通家庭都可以使用，如漂白头发或清洁伤口。里德研究发现，要让过氧化氢中产生推力，需要一种催化剂，一般这种催化剂都是贵金属，如银或铂，它们能迅速将过氧化氢分解成一种有能量的气体。

为此，里德设计了一种催化剂装置，并使用陶瓷3D打印机将其打印了出来。“装置的通道表面涂有催化剂，氧化氢通过时就能发生化学反应，将氧化氢变成水和氧气，并产生大量的能量和热量。热量使水汽化并产生高温气体，再让高温气体通过喷嘴提供推力。”里德介绍道。

经过不断的研究和多次修改，里德设计催化剂装置已经改成了陀螺形状，这是一种数学形状，可以克服三个难题：催化剂的损失，巨大的压降，以及最大推力与过氧化氢的浓度相平衡。由于造型独特，目前只能通过3D打印技术来制造这个催化剂装置。

“其实早在60年代，就有航空公司尝试过将氧化氢作为推进剂。不过当时的催化剂装置比较简陋。现在也只有少数公司还在考虑氧化氢。我希望能制造出高效的催化剂装置，让氧化氢可以替代肼。”里德憧憬道。