原來每天睡覺,我都在享受航天科技,體驗阿波羅宇航員的感受
大雄打碎了老師的花瓶,被小夫看見,於是被小夫要挾大雄,讓大雄各種幹活。
這種事情哆啦A夢當然不會坐視不理,一個實用度極高的道具出場了:
要做到漫畫的效果,現有科技還達不到,未來可能的一個途徑是發展出次元君昨天介紹的「可編程物質」,重新編程即可復原。
不過次元君今天想說的話題是「記憶材料」,雖然效果沒那麼NB,但卻是當下實實在在已經應用於很多領域的高科技。
我們身邊最常見的記憶材料,要算「記憶棉」了,今天大家走進知名的家居商店,都能看到記憶棉在枕頭和床墊上的應用。
不過次元君要告訴大家,記憶棉在上個世紀60年代,可是航天科技的產物。
1962年,美國太空署開展一項研究,需要設計出阿波羅火箭的指揮艙救生系統。
火箭在起飛以及降落時,宇航員會承受巨大的衝擊力,為了緩解衝擊力保護宇航員的身體,太空署研製出「太空記憶棉」。
這種材料的分子是開放結構的,在受到外力壓迫時,材料會發生「流動」而移位變形,並以貼合施壓物的接觸面輪廓,並受分子間范德華力(分子間的作用力)限制而反彈力弱,從而將壓力均勻分散至整個接觸面,當壓力消除時會慢慢恢復到原來的形狀。
因此這種材料最初時也被稱為慢回彈泡綿。
後來,NASA將這種材料全面應用於新的飛機座椅設計,不但能在意外事故時對乘坐人員提供良好的衝擊力保護,而且可以改善增加乘坐人員長時間飛行中的舒適性體驗。
九十年代初,記憶棉被開發為民用醫用產品,最先在醫療急救、監護系統得到廣泛的推廣應用。
之後,在歐美國家,記憶棉作為家用材料也逐漸普及開。而在中國,記憶棉的普及還在進行之中。
除了記憶棉,記憶合金也是廣泛應用的記憶材料。比起記憶棉,記憶合金的發現和應用就早得多了。
有一種說法說的是,我國出土的秦劍就是最早的記憶合金的應用,理由是出土時,有一把秦劍被陶俑壓彎超過45度。當陶俑被移開後,劍身立刻反彈平直。
比較公認的說法是,記憶合金的「記憶」效應最早是1932年瑞典科學家觀察到的,1969年,美國將記憶合金的技術運用在戰鬥機的油壓系統的介面上,後來從未發生過漏油、脫落或破損等事故。
1969年7月20日,美國宇航員乘坐「阿波羅」11號登月艙在月球上首次留下了人類的腳印,並通過一個直徑數米的半球形天線傳輸月球和地球之間的信息。
這個龐然大物般的天線就是採用了記憶合金材料,先在其轉變溫度以上按預定要求做好,然後降低溫度把它壓成一團,裝進登月艙帶上天去。
放置於月球後,在陽光照射下,達到該合金的轉變溫度,天線「記」起了自己的本來面貌,變成一個巨大的半球。
後來,記憶合金開始廣泛應用,包括醫學(箍牙用的牙齒矯正絲)、建築(用於抗震結構)、通信(早期手機的電話天線)和生活中(眼鏡架等)等。
隨著高分子材料的研發進展,記憶材料的應用會越來越廣泛。
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