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未來輕便宇航服宛若第二層皮膚

  • 發(fā)布時(shí)間:2014-10-09 09:30:32  來源:科技日?qǐng)?bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  科技日?qǐng)?bào)訊 未來的宇航員們大概是這樣出艙的:穿上一件有彈性且內(nèi)襯極少的輕薄“外套”,再將“外套”與航天器電源連接,“外套”上的線圈便自動(dòng)加壓、收緊,讓服裝呈流線型貼身,最后宇航員打開艙門,飄入浩瀚的太空之中。宇航員們或許真的能在不久的將來,能穿著這種科幻小說里才有的宇航服遨游太空了,因?yàn)橥鹑舻诙悠つw的貼身宇航服,即將在麻省理工學(xué)院(MIT)誕生。

  據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,該校航空航天工程學(xué)教授達(dá)瓦·紐曼和她的同事們發(fā)明了一種能夠散發(fā)熱量并自主收縮加壓的線圈。研究團(tuán)隊(duì)將這種線圈編入了宇航服,在通電使線圈加熱到特定溫度時(shí),線圈便會(huì)拉動(dòng)宇航服收緊。該線圈產(chǎn)生的壓力甚至足以代替目前的加壓氣密宇航服,保證宇航員在真空環(huán)境中的正?;顒?dòng)。這種宇航服同時(shí)使用了被動(dòng)彈性材料和活性材料,具有良好的靈活性,使宇航員們輕裝上陣成為了可能。

  該線圈由紐曼實(shí)驗(yàn)室的博士后布拉德利·霍爾舒設(shè)計(jì),紐曼與研究生愛德華·奧布羅普塔共同合作,研究細(xì)節(jié)刊登在《IEEE/ASME機(jī)械電子學(xué)匯刊》上。

  為了找到真正適合在太空使用的材料,霍爾舒對(duì)14種記憶材料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),最終確定了鎳鈦記憶合金?;魻柺媸褂肕IT另一團(tuán)隊(duì)研制的蠕蟲機(jī)器人,將細(xì)直的鎳鈦纖維編織成了十分輕便的小直徑線圈,經(jīng)特殊“訓(xùn)練”后,加溫即可提供強(qiáng)大的壓力,效果十分理想。

  霍爾舒將鎳鈦纖維纏繞進(jìn)極緊的直徑毫米級(jí)的線圈中,并加熱到450℃,使其“記憶”住這一原始形狀。在室溫狀況下,線圈可以像曲別針一樣被任意拉伸和彎曲;當(dāng)溫度達(dá)到特定值時(shí),纖維便可回復(fù)到盤繞的原始形狀。線圈與固定在宇航服袖口的細(xì)線連接,當(dāng)線圈通電時(shí),線圈便會(huì)升溫(溫度范圍在60℃至160℃之間),開始收縮并拉動(dòng)細(xì)線,使袖口收緊。宇航服上各處安裝這種自鎖搭扣后,只要連接電源,各處的搭扣便會(huì)使宇航服緊密貼合宇航員的身體。

  為了讓宇航服維持貼身壓力,霍爾舒計(jì)劃把線圈成組植入服裝的核心部位,根據(jù)需要將線圈通過不同線程輻射至各處,給宇航服各處增減壓力,或者在不同部位設(shè)置線圈組,根據(jù)需要對(duì)特定部位進(jìn)行壓力的增減。

  研究人員表示,在未來,這項(xiàng)技術(shù)不光可以應(yīng)用于航天領(lǐng)域,或許還能在運(yùn)動(dòng)與軍事領(lǐng)域大展身手。“戰(zhàn)場(chǎng)上,這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于止血帶,用來迅速止血。在服裝上配合傳感器使用,甚至能在不經(jīng)意間幫人自動(dòng)止血。還可在諸多領(lǐng)域幫助人們提高自己的身體性能,具有廣闊的前景?!保▌⒀鄰])

  上圖 相比傳統(tǒng)宇航服,這種新型宇航服更加輕便、更加靈活。

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