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      遨游太空新技能來襲

      2018-07-20 03:28:56呂殿君
      軍事文摘 2018年14期
      關鍵詞:紗布航天器輪胎

      ◎文 呂殿君

      說起美國國家航空航天局(以下簡稱NASA),大家可能首先會想到航天器、火箭、國際空間站等。除了這些“高大上”的航天器,近年來,NASA還研制出許多令人耳目一新的新產(chǎn)品,它們?yōu)槿祟愇磥礤塾翁沼衷鎏砹瞬簧傩录寄埽?/p>

      電子紗布——吹吹傷口就能愈合

      NASA研發(fā)出一種高科技的醫(yī)療用紗布—電子紗布,它不僅可以用來包扎傷口,最重要的是還可以加速傷口的愈合。實驗證明,微量的電流有助于傷口組織的愈合。因此,NASA在紗布中加入了一種新型聚合材料—聚偏氟乙烯。

      聚偏氟乙烯的獨特之處在于它是一種電活性材料,這種電子紗布在和人體皮膚接觸時會產(chǎn)生輕微的電流。更神奇的是,只要讓它升溫,或者對它施加壓力,甚至只要吹一口氣,它都會產(chǎn)生電壓。這時,傷口周圍的細胞會利用纖維整齊的排列結構作為支架,對傷口四周細胞起到支撐作用,再透過極微小電流刺激傷口細胞,以促進傷口愈合。

      其實,這種紗布對于太空探索相當重要。要知道,航天員在外太空失重狀態(tài)下, 任何輕微的損傷對他們來說都可能是致命的。因為在失重狀態(tài)下,人體內(nèi)血液的流動和地面狀態(tài)不同,傷口的愈合速度會嚴重延緩,一點點皮肉傷可能需要幾周甚至幾個月才能愈合。研究人員表示,這種新型紗布不僅適用外太空作業(yè),未來還將應用于軍事、手術或日常生活中。

      4 D材料——金屬能當衣服穿

      大家剛把3D打印玩溜,NASA就已經(jīng)把目光轉向了4D材料技術。這個“4D”可不是在電影院里時不時射你一臉水的概念,而是根據(jù)愛因斯坦的理論,在 3D( 空間)上加了時間的概念。

      不同于以往的3D技術,這種技術打印出來的材料不僅具有一定的幾何形狀,還擁有特定的功能,以根據(jù)需求任意定制形狀,甚至打印出折疊形狀都不在話下。此外,該材料還可以直接回收利用,重新打印成新的結構以作他用。具體而言就是:NASA用了一種可變形的編織物料,通過軟件控制其變形的形態(tài)和時間,讓材料在特定時間變成特定形態(tài),由此實現(xiàn)材料加固、減重、反射和吸收等附加功能。

      NASA希望利用全新的4D打印技術,研制出由特殊纖維材料構成的金屬太空盔甲。這種特殊材料由一個個微小的金屬部分組成,在激光和電子束的精確控制下,通過熔融聚合物或燒結金屬粉末逐層疊加,形成鏈甲般保護航天器的外層材料。這種神奇的材料可以幫助航天器抵御宇宙中很多類似流星類物質(zhì)的沖擊,或應用于航天服上,以防止出現(xiàn)航天服破損危及航天員生命的情況。

      雖然這項技術目前尚未完全成熟,但如果將來能應用在紡織物上,至少愛美的女士們可以把衣服一鍵切換成當季爆款,以后換季再也不用愁沒衣服穿了。

      記憶合金——讓你和爆胎說拜拜

      “好奇號”火星車已經(jīng)取得了令人矚目的成就,但是NASA顯然還沒有解決普通橡膠輪胎在火星表面高低起伏的巖石環(huán)境中出現(xiàn)的磨損破裂問題。但最近這個問題的解決方案似乎有了眉目,而且這種解決方案還帶著騎士時代的味道。

      日前,NASA開發(fā)了一種新型車輪,它使用了類似于鎖甲的原理。工程師們采用了新的材料,舍棄登月時就開始使用的彈簧鋼輪,換成鎳鈦合金制的彈簧輪。這種合金又稱為“ 記憶合金”,受到外力壓迫后可以恢復原來的形狀,并輔以表面處理來增強摩擦力。

      這種“超彈性”設計輪胎要比其他非充氣式輪胎能承受更大的變形,不僅可以抵御外界的沖擊,在載重量和耐用度上也比以前要強,能夠應付更復雜的探索任務。新輪胎很有可能被使用在下一代的火星探測器上,并且為將來的飛行器設計提供更好的思路,甚至在地球上都有使用的潛力。當然,這種超彈性輪胎與傳統(tǒng)的氣動輪胎相比有更多的優(yōu)勢。比如,它能避免被穿透或漏氣的可能,提高了汽車行駛的安全性。因此,未來我們很有可能在汽車上也見到這種鏈條式的輪胎!

      救援神器——聽“聲”辨位的救援能手

      當災害發(fā)生時,如何在最短的時間內(nèi)找到倒塌建筑下的遇難者,往往是救援人員十分關心的問題。通過人本身的呼喊求救,效果一般很差,而搜救犬的使用也有一定的局限性。因此,NASA帶來了一款逆天的救援神器—可以聽“ 聲”辨位,不過這個“聲”是指人的心跳聲。

      這件神器的名字叫FINDER,由NASA噴氣推進實驗室與國土安全部聯(lián)手打造。FINDER是一套基于微波雷達的探測系統(tǒng),借鑒了衛(wèi)星識別地表變化所用的技術。其實原理并不復雜,就是向瓦礫中發(fā)送非常低功率的微波信號,這種微波信號能夠穿透倒塌的建筑,遇到被困的受害者后會反彈回來 。

      FINDER對反彈回來的微波信號進行分析,鑒別瓦礫和人體的反射信號差別,捕捉到代表心臟跳動或者呼吸的有節(jié)律的人體微弱運動,實現(xiàn)對災害受困人員的定位。在2015年的尼泊爾大地震期間,搜救隊伍利用2臺FINDER,找到了4名被困在約3米厚廢墟下的男子。這是FINDER首次向人們展示它擁有災后救助的能力。

      NASA的相關人員表示,作為一種搜尋人類的全新方法,F(xiàn)INDER是現(xiàn)有搜救工具箱中又一位閃耀的“明星工具”。

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