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麻省理工學(xué)院的科學(xué)家設(shè)計(jì)的第二層皮膚型航天服，采用智能材料，能夠自動(dòng)收縮，包裹皮膚，形成一個(gè)安全的加壓環(huán)境。
這種加壓緊身航天服不僅能夠支撐宇航員的身體，同時(shí)還能賦予他們?cè)谛行翘剿鬟^(guò)程中更大的自由度。
傳統(tǒng)的增壓航天服比較笨重，穿著時(shí)需要宇航員“爬”進(jìn)去。未來(lái)的航天服將采用輕型彈性面料，內(nèi)襯微小的肌肉型線圈。新型航天服可以與飛船的電力設(shè)備相連，導(dǎo)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(tǒng)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(shí)還能賦予他們?cè)谛行翘剿鬟^(guò)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(tài)。在研制這種“第二層皮膚”型航天服方面，麻省理工學(xué)院的科學(xué)家正不斷取得進(jìn)展，距離實(shí)現(xiàn)目標(biāo)越來(lái)越近。麻省理工學(xué)院的航空航天與工程系統(tǒng)教授達(dá)瓦-紐曼指出，她的同事已經(jīng)研發(fā)出主動(dòng)收縮服，采用類(lèi)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(fù)形狀。研究小組將線圈與類(lèi)似止血帶的袖口結(jié)合在一起，利用電流產(chǎn)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(guò)程中收縮袖口。
測(cè)試過(guò)程中，研究小組發(fā)現(xiàn)線圈產(chǎn)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(tǒng)航天服基本上就是一個(gè)氣球，提供三分之一個(gè)大氣壓，讓他們?cè)谡婵窄h(huán)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(jī)械反壓力，直接向皮膚施加壓力，也就無(wú)需產(chǎn)生氣壓。我們將被動(dòng)彈性與主動(dòng)材料結(jié)合在一起。這種設(shè)計(jì)擁有巨大優(yōu)勢(shì)，那就是更大的機(jī)動(dòng)性同時(shí)重量輕，便于宇航員進(jìn)行行星探索。”過(guò)去10年時(shí)間里，紐曼一直致力于設(shè)計(jì)合身而柔軟的面向未來(lái)的航天服。
線圈設(shè)計(jì)由紐曼實(shí)驗(yàn)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(gè)線圈陣列，每個(gè)線圈附在一根與袖口相連的線上。在此之后，他們將導(dǎo)線添加到線圈的另一端，施以電壓以產(chǎn)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(jìn)而收緊袖口。霍爾胡赫表示：“它們基本上就是自閉合帶扣。一旦穿上航天服，電流便穿過(guò)所有這些小部位，隨著線圈的收縮被緊緊包裹。”
鎳鈦合金應(yīng)用設(shè)計(jì)能夠確保宇航員在太空中存活、安全并提高機(jī)動(dòng)能力，但這一設(shè)計(jì)的應(yīng)用并不僅限于太空。例如運(yùn)動(dòng)服或者軍裝、止血帶。您是否想看看我們的鎳鈦合金成分彈簧如何革新更多應(yīng)用，請(qǐng)聯(lián)系我們！
