未來輕便宇航服宛若第二層皮膚
- 發佈時間：2014-10-09 09:30:32 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 未來的宇航員們大概是這樣出艙的：穿上一件有彈性且內襯極少的輕薄“外套”，再將“外套”與航太器電源連接，“外套”上的線圈便自動加壓、收緊，讓服裝呈流線型貼身，最後宇航員打開艙門，飄入浩瀚的太空之中。宇航員們或許真的能在不久的將來，能穿著這種科幻小説裏才有的宇航服遨遊太空了，因為宛若第二層皮膚的貼身宇航服，即將在麻省理工學院（MIT）誕生。
據物理學家組織網近日報道，該校航空航太工程學教授達瓦·紐曼和她的同事們發明瞭一種能夠散發熱量並自主收縮加壓的線圈。研究團隊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，線圈便會拉動宇航服收緊。該線圈産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境中的正常活動。這種宇航服同時使用了被動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。
該線圈由紐曼實驗室的博士後布拉德利·霍爾舒設計，紐曼與研究生愛德華·奧布羅普塔共同合作，研究細節刊登在《IEEE/ASME機械電子學彙刊》上。
為了找到真正適合在太空使用的材料，霍爾舒對14種記憶材料進行了實驗，最終確定了鎳鈦記憶合金。霍爾舒使用MIT另一團隊研製的蠕蟲機器人，將細直的鎳鈦纖維編織成了十分輕便的小直徑線圈，經特殊“訓練”後，加溫即可提供強大的壓力，效果十分理想。
霍爾舒將鎳鈦纖維纏繞進極緊的直徑毫米級的線圈中，並加熱到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；當溫度達到特定值時，纖維便可回復到盤繞的原始形狀。線圈與固定在宇航服袖口的細線連接，當線圈通電時，線圈便會升溫（溫度範圍在60℃至160℃之間），開始收縮並拉動細線，使袖口收緊。宇航服上各處安裝這種自鎖搭扣後，只要連接電源，各處的搭扣便會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，霍爾舒計劃把線圈成組植入服裝的核心部位，根據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，或者在不同部位設置線圈組，根據需要對特定部位進行壓力的增減。
研究人員表示，在未來，這項技術不光可以應用於航太領域，或許還能在運動與軍事領域大展身手。“戰場上，這項技術可以應用於止血帶，用來迅速止血。在服裝上配合感測器使用，甚至能在不經意間幫人自動止血。還可在諸多領域幫助人們提高自己的身體性能，具有廣闊的前景。”（劉燕廬）
上圖 相比傳統宇航服，這種新型宇航服更加輕便、更加靈活。
