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    遨游太空新技能来袭

    时间:2020-12-10 08:02:25 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站

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      说起美国国家航空航天局(以下简称NASA),大家可能首先会想到航天器、火箭、国际空间站等。除了这些“高大上”的航天器,近年来,NASA还研制出许多令人耳目-新的新产品,它们为人类未来遨游太空又增添了不少新技能!
      电子纱布——吹吹伤口就能愈合
      NASA研发出一种高科技的医疗用纱布——电子纱布,它不仅可以用来包扎伤口,最重要的是还可以加速伤口的愈合。实验证明,微量的电流有助于伤口组织的愈合。因此,NASA在纱布中加入了一种新型聚合材料——聚偏氟乙烯。
      聚偏氟乙烯的独特之处在于它是一种电活性材料,这种电子纱布在和人体皮肤接触时会产生轻微的电流。更神奇的是,只要让它升温,或者对它施加压力,甚至只要吹一口气,它都会产生电压。这时,伤口周围的细胞会利用纤维整齐的排列结构作为支架,对伤口四周细胞起到支撑作用,再透过极微小电流刺激伤口細胞,以促进伤口愈合。
      其实,这种纱布对于太空探索相当重要。要知道,航天员在外太空失重状态下,任何轻微的损伤对他们来说都可能是致命的。因为在失重状态下,人体内血液的流动和地面状态不同,伤口的愈合速度会严重延缓,一点点皮肉伤可能需要几周甚至几个月才能愈合。研究人员表示,这种新型纱布不仅适用外太空作业,未来还将应用于军事、手术或日常生活中。
      4D材料——金属能当衣服穿
      大家刚把3D打印玩溜,NASA就已经把目光转向了4D材料技术。这个“4D”可不是在电影院里时不时射你一脸水的概念,而是根据爱因斯坦的理论,在3D(空间)上加了时间的概念。
      不同于以往的3D技术,这种技术打印出来的材料不仅具有一定的几何形状,还拥有特定的功能,以根据需求任意定制形状,甚至打印出折叠形状都不在话下。此外,该材料还可以直接回收利用,重新打印成新的结构以作他用。具体而言就是:NASA用了一种可变形的编织物料,通过软件控制其变形的形态和时间,让材料在特定时间变成特定形态,由此实现材料加固、减重、反射和吸收等附加功能。
      NASA希望利用全新的4D打印技术,研制出由特殊纤维材料构成的金属太空盔甲。这种特殊材料由一个个微小的金属部分组成,在激光和电子束的精确控制下,通过熔融聚合物或烧结金属粉末逐层叠加,形成链甲般保护航天器的外层材料。这种神奇的材料可以帮助航天器抵御宇宙中很多类似流星类物质的冲击,或应用于航天服上,以防止出现航天服破损危及航天员生命的情况。
      虽然这项技术目前尚未完全成熟,但如果将来能应用在纺织物上,至少爱美的女士们可以把衣服一键切换成当季爆款,以后换季再也不用愁没衣服穿了。
      记忆合金——让你和爆胎说拜拜
      “好奇号”火星车已经取得了令人瞩目的成就,但是NASA显然还没有解决普通橡胶轮胎在火星表面高低起伏的岩石环境中出现的磨损破裂问题。但最近这个问题的解决方案似乎有了眉目,而且这种解决方案还带着骑士时代的味道。
      日前,NASA开发了一种新型车轮,它使用了类似于锁甲的原理。工程师们采用了新的材料,舍弃登月时就开始使用的弹簧钢轮,换成镍钛合金制的弹簧轮。这种合金又称为“记忆合金”,受到外力压迫后可以恢复原来的形状,并辅以表面处理来增强摩擦力。
      这种“超弹性”设计轮胎要比其他非充气式轮胎能承受更大的变形,不仅可以抵御外界的冲击,在载重量和耐用度上也比以前要强,能够应付更复杂的探索任务。新轮胎很有可能被使用在下一代的火星探测器上,并且为将来的飞行器设计提供更好的思路,甚至在地球上都有使用的潜力。当然,这种超弹性轮胎与传统的气动轮胎相比有更多的优势。比如,它能避免被穿透或漏气的可能,提高了汽车行驶的安全性。因此,未来我们很有可能在汽车上也见到这种链条式的轮胎!
      救援神器——听“声”辨位的救援能手
      当灾害发生时,如何在最短的时间内找到倒塌建筑下的遇难者,往往是救援人员十分关心的问题。通过人本身的呼喊求救,效果一般很差,而搜救犬的使用也有一定的局限性。因此,NASA带来了一款逆天的救援神器——可以听“声”辨位,不过这个“声”是指人的心跳声。
      这件神器的名字叫FINDER,由NASA喷气推进实验室与国土安全部联手打造。FINDER是一套基于微波雷达的探测系统,借鉴了卫星识别地表变化所用的技术。其实原理并不复杂,就是向瓦砾中发送非常低功率的微波信号,这种微波信号能够穿透倒塌的建筑,遇到被困的受害者后会反弹回来。
      FINDER对反弹回来的微波信号进行分析,鉴别瓦砾和人体的反射信号差别,捕捉到代表心脏跳动或者呼吸的有节律的人体微弱运动,实现对灾害受困人员的定位。在2015年的尼泊尔大地震期间,搜救队伍利用2台FINDER,找到了4名被困在约3米厚废墟下的男子。这是FINDER首次向人们展示它拥有灾后救助的能力。
      NASA的相关人员表示,作为一种搜寻人类的全新方法,FINDER是现有搜救工具箱中又一位闪耀的“明星工具”。
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