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        鎳鈦合金航空服

        麻省理工學院的科學家設計的第二層皮膚型航天服,采用智能材料,能夠自動收縮,包裹皮膚,形成一個安全的加壓環境。

        這種加壓緊身航天服不僅能夠支撐宇航員的身體,同時還能賦予他們在行星探索過程中更大的自由度。

        傳統的增壓航天服比較笨重,穿著時需要宇航員“爬”進去。未來的航天服將采用輕型彈性面料,內襯微小的肌肉型線圈。新型航天服可以與飛船的電力設備相連,導致線圈收縮,變得好似收縮性薄膜一樣包裹宇航員的身體。與傳統航天服相比,這種緊身加壓航天服不僅能夠支撐宇航員的身體,同時還能賦予他們在行星探索過程中更大的自由度。

        為了脫下航天服,宇航員只需要施以很小的力,讓航天服回到更為蓬松的狀態。在研制這種“第二層皮膚”型航天服方面,麻省理工學院的科學家正不斷取得進展,距離實現目標越來越近。麻省理工學院的航空航天與工程系統教授達瓦-紐曼指出,她的同事已經研發出主動收縮服,采用類似彈簧的小型線圈,遇熱后收縮。這種線圈采用形狀記憶合金。形狀記憶合金能夠“記住”自己的形狀,在彎曲或者變形后能夠在遇熱后恢復形狀。研究小組將線圈與類似止血帶的袖口結合在一起,利用電流產生熱量。在確定溫度條件下,線圈收縮成所記住的形狀,例如卷簧狀,在變形過程中收縮袖口。

        測試過程中,研究小組發現線圈產生的壓力與在太空中完全支撐宇航員所需的壓力相同。紐曼表示:“傳統航天服基本上就是一個氣球,提供三分之一個大氣壓,讓他們在真空環境下得以存活。我們希望提供同樣的壓力,但采用的方式是機械反壓力,直接向皮膚施加壓力,也就無需產生氣壓。我們將被動彈性與主動材料結合在一起。這種設計擁有巨大優勢,那就是更大的機動性同時重量輕,便于宇航員進行行星探索?!边^去10年時間里,紐曼一直致力于設計合身而柔軟的面向未來的航天服。

        線圈設計由紐曼實驗室的博士后研究員布拉德利-霍爾胡赫提出。研究人員為彈性袖口添加一個線圈陣列,每個線圈附在一根與袖口相連的線上。在此之后,他們將導線添加到線圈的另一端,施以電壓以產生熱量。在溫度60攝氏度到160攝氏度情況下,線圈收縮,拉拽相連的線,進而收緊袖口?;魻柡毡硎荆骸八鼈兓旧暇褪亲蚤]合帶扣。一旦穿上航天服,電流便穿過所有這些小部位,隨著線圈的收縮被緊緊包裹?!?/strong>


        鎳鈦合金應用設計能夠確保宇航員在太空中存活、安全并提高機動能力,但這一設計的應用并不僅限于太空。例如運動服或者軍裝、止血帶。
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