作者:Newman, D 来源:《IEEE/ASME机械电子学汇刊》 发布时间:2014/10/15 11:16:50
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未来轻便宇航服宛若第二层皮肤

上图 相比传统宇航服,这种新型宇航服更加轻便、更加灵活。

未来的宇航员们大概是这样出舱的:穿上一件有弹性且内衬极少的轻薄“外套”,再将“外套”与航天器电源连接,“外套”上的线圈便自动加压、收紧,让服装呈流线型贴身,最后宇航员打开舱门,飘入浩瀚的太空之中。宇航员们或许真的能在不久的将来,能穿着这种科幻小说里才有的宇航服遨游太空了,因为宛若第二层皮肤的贴身宇航服,即将在麻省理工学院(MIT)诞生。

据物理学家组织网近日报道,该校航空航天工程学教授达瓦·纽曼和她的同事们发明了一种能够散发热量并自主收缩加压的线圈。研究团队将这种线圈编入了宇航服,在通电使线圈加热到特定温度时,线圈便会拉动宇航服收紧。该线圈产生的压力甚至足以代替目前的加压气密宇航服,保证宇航员在真空环境中的正常活动。这种宇航服同时使用了被动弹性材料和活性材料,具有良好的灵活性,使宇航员们轻装上阵成为了可能。

该线圈由纽曼实验室的博士后布拉德利·霍尔舒设计,纽曼与研究生爱德华·奥布罗普塔共同合作,研究细节刊登在《IEEE/ASME机械电子学汇刊》上。

为了找到真正适合在太空使用的材料,霍尔舒对14种记忆材料进行了实验,最终确定了镍钛记忆合金。霍尔舒使用MIT另一团队研制的蠕虫机器人,将细直的镍钛纤维编织成了十分轻便的小直径线圈,经特殊“训练”后,加温即可提供强大的压力,效果十分理想。

霍尔舒将镍钛纤维缠绕进极紧的直径毫米级的线圈中,并加热到450℃,使其“记忆”住这一原始形状。在室温状况下,线圈可以像曲别针一样被任意拉伸和弯曲;当温度达到特定值时,纤维便可回复到盘绕的原始形状。线圈与固定在宇航服袖口的细线连接,当线圈通电时,线圈便会升温(温度范围在60℃至160℃之间),开始收缩并拉动细线,使袖口收紧。宇航服上各处安装这种自锁搭扣后,只要连接电源,各处的搭扣便会使宇航服紧密贴合宇航员的身体。

为了让宇航服维持贴身压力,霍尔舒计划把线圈成组植入服装的核心部位,根据需要将线圈通过不同线程辐射至各处,给宇航服各处增减压力,或者在不同部位设置线圈组,根据需要对特定部位进行压力的增减。

研究人员表示,在未来,这项技术不光可以应用于航天领域,或许还能在运动与军事领域大展身手。“战场上,这项技术可以应用于止血带,用来迅速止血。在服装上配合传感器使用,甚至能在不经意间帮人自动止血。还可在诸多领域帮助人们提高自己的身体性能,具有广阔的前景。”(来源:科技日报 刘燕庐)

 
 
 
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