• Вторая кожа. Биоскафандр в реале

    Эту статью могут комментировать только участники сообщества.
    Вы можете вступить в сообщество одним кликом по кнопке справа.
    Виктор Аристархов перепечатал из www.vesti.ru
    3 оценок, 2823 просмотра Обсудить (17)

    Скафандр будущего будет напоминать вторую кожу

    Костюм современного космонавта смотрится со стороны прекрасно, но надевать и носить его неудобно. Громоздкие конструкции в ближайшем будущем могут заменить гибкие обтекаемые одежды, если новая концепция инженеров из Массачусетского технологического института дойдёт до стадии коммерческого продукта.

    Согласно идее разработчиков, лёгкая эластичная ткань костюма будет выложена по всей площади крошечными катушками. Подключенный к источнику питания на космическом корабле скафандр заставит катушки сократиться и обтянуть тело космонавта плотным коконом. В таком защитном облачении люди смогут с лёгкостью передвигаться по поверхности других планет, а если скафандр вдруг понадобится снять, для этого потребуется лишь небольшое физическое усилие.

    Возможный внешний вид скафандра будущего (иллюстрация Jose-Luis Olivares/MIT).

    Разработка концепции принадлежит команде, работающей под руководством Давы Ньюман (Dava Newman), профессора аэронавтики, астронавтики и инженерных систем. Учёные уже изготовили прототип ткани "второй кожи", усеянной пружинообразными катушками, которые сокращаются, реагируя на тепло. Катушки изготовлены из сплава с памятью формы: если однажды ткань примет определённую форму, материал её повторит при нагревании.

    Инженеры также вживили катушки в жгутообразные манжеты и подали электрический ток для создания тепла. При определенной температуре катушки "вспоминали" свою прежнюю форму и сжимали ткань вокруг тела человека. В ходе последующих испытаний группа обнаружила, что давление, генерируемое катушками, равно требуемой величине для полной поддержки астронавта в космосе.

    Учёные протестировали технологию на манжете (фото Jose-Luis Olivares/MIT).

    "Надевая обычный скафандр, человек оказывается в воздушном шаре газа, который обеспечивает необходимое для жизни давление в одну треть атмосферного. Мы хотим достичь той же степени, но посредством механического противодавления, прикладывая силу непосредственно к коже и избегая применения газа. В нашей концепции мы объединяем пассивые эластичные ткани и активные материалы, создавая удобный костюм для передвижения по другим планетам и в открытом космосе", — рассказывает Ньюман.

    Чтобы найти активный материал, который был бы наиболее пригоден для использования в космосе, учёные протестировали 14 видов изменяющих форму материалов, начиная от диэлектрических эластомеров и заканчивая полимерами с памятью формы. Так они подобрали никель-титановые сплавы с памятью формы.

    Из этого материала были изготовлены пружины-катушки малого диаметра, которые смогли производить значительное количество силы при нагреве. Весь материал при этом обладал небольшой массой.

    Пружинообразные катушки из сплава титана и никеля в растянутом и сжатом состоянии (фото Jose-Luis Olivares/MIT).

    Технологию создания катушкообразных волокон для ткани Ньюман и её командапозаимствовали у коллег-робототехников, также работающих в MIT. Сплавы с памятью формы можно "научить" возвращаться к первоначальной форме в ответ на определённую температуру.

    Для "обучения" материала учёные сначала плотно смотали никель-титановые волокна в пружины с миллиметровым диаметром, после чего нагрели их до 450 градусов по Цельсию. При комнатной температуре, катушки могут быть растянуты или согнуты, словно скрепки, но перевалив за порог в 60 градусов по Цельсию, система начнёт меняться, и волокна вновь плотно свернутся в пружины.

    Собрав из катушек и эластичного материала манжет, Ньюман и её коллеги успешно протестировали систему. При нагреве от 60 до 160°С катушки тянули на себя волокна и манжет затягивался, плотно облегая любое жёсткое тело.

    "Как только космонавт наденет костюм, ему просто нужно будет подключить его к источнику питания, и он сам плотно прильнёт к телу", — поясняет Ньюман в пресс-релизе.

    Массив катушек-пружин на каркасе, напечатанном на 3D-принтере (фото Jose-Luis Olivares/MIT).

    Теперь учёным предстоит найти способ зафиксировать материал в облегающем тело состоянии. Первый способ — это поддерживать постоянную высокую температуру, что невозможно, учитывая что это может быть болезненным для астронавта и слишком затратным по электроэнергии. Второй способ более реален: нужно будет понять, как можно заблокировать катушки от расслабления при снижении температур.

    Разработчики отмечают, что такой костюм может быть полезен далеко не только в космосе. Его могут носить солдаты, спасатели или спортсмены. Более того, система сжатия при повышении температур может мгновенно реагировать на возникшее огнестрельное ранение и затянуть рану покрепче, предотвратив чрезмерную потерю крови.

    Также по теме:
    Новый костюм предотвратит растяжение позвоночника и потерю мышечной массы у космонавтов 
    Американцы тестируют новый лёгкий скафандр для полёта на астероид 
    Специалисты НАСА создают скафандр нового поколения 
    Мягкий экзоскелет поможет больным с параличом конечностей 
    Инженеры NASA создали экзоскелет для астронавтов и инвалидов

    Комментировать

    осталось 1185 символов
    пользователи оставили 17 комментариев , вы можете свернуть их
    Гриша Иванин # написал комментарий 19 сентября 2014, 16:43
    если будет будущее...
    владимир гратевич # ответил на комментарий Гриша Иванин 19 сентября 2014, 17:04
    К чему пессимизм ? Будущее будет всегда, не зависимо от желания людей.Вопрос лишь в том,какое место в будущем отводится людям, со стороны космического сообщества. Для это нужно очень постараться жителям Земли.
    Виктор Аристархов # ответил на комментарий Гриша Иванин 19 сентября 2014, 18:22
    У некоторых и прошлого не было...
    Точка, точка, запятая # написал комментарий 19 сентября 2014, 17:08
    Лёгким движение руки, брюки превращаются...
    Виктор Аристархов # ответил на комментарий Точка, точка, запятая 19 сентября 2014, 18:22
    ))) действительно, большой прогресс с тех пор налицо. Даже китайские змейки достаточно надёжны и изысканны
    Владимир Луганский # написал комментарий 19 сентября 2014, 17:26
    А под водой в нём можно будет находиться, интересно?
    До какой глубины?
    Там ничуть не менее интересно, чем в космосе.
    Сергей Харитоненко # ответил на комментарий Владимир Луганский 19 сентября 2014, 17:48
    Вряд ли.
    В вакууме скафандр не дает улетучиться нескольким литрам воздуха.
    В океане скафандр должен противостоять давлению... всего океана.
    Виктор Аристархов # ответил на комментарий Владимир Луганский 19 сентября 2014, 18:24
    Если разработают микрофибру, пропускающую только кислород из воды всей поверхностью скафандра
    Сергей Харитоненко # ответил на комментарий Виктор Аристархов 19 сентября 2014, 19:34
    Человек столько кислорода не поглотит, сколько его стало бы поступать.
    Смотрели фильм "Бездна"? Там показывали жидкость, которой можно дышать. Если такое действительно разрабатывается, то это и будет необходимый вариант.
    Вдыхаемая жидкость жидкостью останется - практически несжимаемой, как нас учили на физике в школе. Тогда давление в глубинах океана перестанет быть критичным фактором.
    Сергей Харитоненко # написал комментарий 19 сентября 2014, 17:51
    Кстати, такие скафандры пригодны только в магнитосфере, защищающей хрупкого человека от космической радиации.
    Хотите носить такой в дальнем космосе? Придумайте сначала локальный генератор магнитного поля.
    Виктор Аристархов # ответил на комментарий Сергей Харитоненко 19 сентября 2014, 18:25
    Это действительно так. Главная опасность и сейчас, это жёстское космическое излучение космоса от которого пока защищает невидимое магнитное поле Земли
    Сергей Харитоненко # ответил на комментарий Виктор Аристархов 19 сентября 2014, 19:30
    Видимое, видимое )))
    • Регистрация
    • Вход
    Ваш комментарий сохранен, но пока скрыт.
    Войдите или зарегистрируйтесь для того, чтобы Ваш комментарий стал видимым для всех.
    Код с картинки
    Я согласен
    Код с картинки
      Забыли пароль?
    ×

    Напоминание пароля

    Хотите зарегистрироваться?