16 wynalazków NASA, których używamy na co dzień

Prawdopodobnie byłbyś zszokowany, jak wiele przedmiotów, których używamy na co dzień, zaczęło życie w laboratorium NASA. Czasami próbujesz bezpiecznie sprowadzić astronautów do domu, a przy okazji wymyślasz coś, co należy do każdego domu lub zestawu narzędzi.

Więc niezależnie od tego, czy NASA wprost wymyśliła tę rzecz, czy włożyła dużo czasu i pieniędzy w ulepszenie już istniejącej rzeczy, oto kilka sposobów, w jakie agencja kosmiczna poprawiła nasze życie.

Aparaty do telefonów komórkowych

Trudno jest wybrać konkretną rzecz na szczycie listy codziennych rzeczy, które wymyśliła NASA, a które mają ciągły wpływ na nasze życie, biorąc pod uwagę szeroki zakres rzeczy, w które agencja była zaangażowana przez lata.

Ale trudno jest przewyższyć aparaty do telefonów komórkowych pod względem tego, jak często ich używamy i jak widoczne są w naszym codziennym życiu. Od robienia uroczych zdjęć naszych zwierząt domowych i dzieci po nagrywanie historycznych momentów, które zmieniają dyskurs publiczny, kamera telefonu komórkowego ma ogromną obecność we współczesnym życiu.

Wszystko zaczęło się w latach 90. w NASA Jet Propulsion Lab (JPL), kiedy zespół kierowany przez naukowca NASA Erica Fossuma z powodzeniem zminiaturyzował czujnik komplementarnego półprzewodnika metalowo-tlenkowego (CMOS). Czujniki te były wyraźnie lepsze niż czujniki CCD, które były wówczas używane, ale ich adaptacja była powolna.

Na szczęście Fossum i jego koleżanka Sabrina Kemeny byli wytrwali. Założyli firmę Photobit i zapoczątkowali wykorzystanie czujników CMOS w zastosowaniach przemysłowych i komercyjnych.

Ich badania i wytrwałość utorowały drogę małym czujnikom znajdującym się w telefonie komórkowym, a także wielu innym aplikacjom, takim jak kompaktowe kamery bezpieczeństwa w domu, dzwonki wideo, kamery samochodowe i wszędzie tam, gdzie potrzebujesz małego zestawu kamer, ale dużych wyników.

Pianka zapamiętująca

Od poduszek z pianki zapamiętującej kształt po pełne łóżka z pianki z pamięcią kształtu, a nawet najwyższej jakości fotele z pianki zapamiętującej kształt w Twoim samochodzie, możesz podziękować NASA za całą tę wygodną dobroć.

Opracowana w latach 60. XX wieku „pianka temperująca” pierwotnie miała zapewniać głęboką i dopasowującą się do ciała amortyzację pilotom testowym w samolotach NASA, a później astronautom, aby chronić ich przed intensywnym naciskiem startów kosmicznych i wstrząsającym ciałem wpływem powrotu do Ziemia w kapsułkach regeneracyjnych.

Zajęło to kilka lat i kilka poprawek do oryginalnej formuły pianki – głównie w celu dostosowania jej do mniej izolacyjnej – ale w końcu pianka z pamięcią kształtu stała się wszechobecna. Trudno byłoby znaleźć gospodarstwo domowe w Ameryce, które nie ma jednej (lub kilkunastu) rzeczy z pianką zapamiętującą kształt.

Słuchawki bezprzewodowe

Spędź dowolny czas w środowisku biznesowym, a na pewno natkniesz się na nazwę Plantronics (w ostatnich latach przemianowana na Poly). Ich bezprzewodowe zestawy słuchawkowe są podstawą w biurach na całym świecie.

W latach sześćdziesiątych NASA zleciła laboratorium badawczemu ITT Labs opracowanie przenośnego bezprzewodowego systemu radiowego, aby zapewnić, że astronauci nie będą zależni tylko od komunikacji na statkach. Ten etap rozwoju był dla nich szczególnie pilny po tym, jak astronauta programu Mercury, Gus Grissom, prawie zginął, ponieważ zalanie jego kapsuły ratunkowej spowodowało zwarcie jego sprzętu radiowego bez wsparcia.

ITT Labs zbudowało model na jednym z zestawów słuchawkowych Planctronics, a NASA nawiązała współpracę bezpośrednio z Plantronics, aby zbudować kompaktową wersję bezprzewodową bezpośrednio w kasku.

Doprowadziło to do długiej współpracy między Plantronics i NASA, co zaowocowało wieloma innowacjami w miniaturyzacji, ulepszoną komunikacją bezprzewodową, redukcją szumów i różnymi zaletami bezprzewodowych słuchawek, z których wszyscy korzystamy dzisiaj.

Laptopy z klapką

Chociaż NASA nie wynalazła komputerów przenośnych, organizacja miała kluczowy wpływ na bardzo wczesne lata rozwoju laptopów.

Już w początkach rynków komputerów osobistych i przenośnych NASA i inne agencje amerykańskie podpisały umowę z firmą o nazwie GRiD Systems, aby zabezpieczyć dostęp do ich wytrzymałego komputera z klapką, GRiD Compass — wyposażonego w ekran o rozdzielczości 320 × 240 pikseli, procesor Intel 8086, 340 KB pamięci RAM oraz obsługa zewnętrznych dysków twardych i modułów napędów dyskietek.

Na prośbę NASA na przestrzeni lat wprowadzono różne modyfikacje, w tym wprowadzenie wentylatorów do laptopów. Laptop był pierwotnie chłodzony pasywnie, ale w konwencji mikrograwitacji chłodzenie nie działało dobrze, co wymagało od wentylatorów wtłaczania powietrza nad podzespoły. Wybory projektowe w tych wczesnych laptopach utrzymują się do chwili obecnej, a przez dziesięciolecia, które minęły od tego czasu, nigdy nie osiągnęliśmy szczytu.

Soczewki odporne na zarysowania i promienie UV

Niezależnie od tego, czy zapłaciłeś premię za okulary odporne na zarysowania, czy po prostu korzystałeś z okularów ochronnych w garażu lub w pracy, która wydawała się szczególnie długowieczna, możesz przypisać tę odporność na zarysowania do NASA. A jeśli kupiłeś tanie okulary przeciwsłoneczne lub znacznie droższy hełm spawalniczy, możesz również podziękować NASA.

Aby uczynić wizjery hełmów astronautów bardziej chroniącymi przed światłem ultrafioletowym i bardziej odpornymi na zarysowania, naukowcy NASA, we współpracy z firmą zajmującą się okularami Foster Grant, znacznie rozwinęli oba fronty. Od wczesnych lat osiemdziesiątych, odporne na zarysowania powłoki stworzone przez Theodore'a Wydevena w NASA Ames Research Center były nakładane na miliony okularów i innych powierzchni — najpierw na okulary przeciwsłoneczne Foster Grant, a wkrótce potem na praktycznie wszystko.

Innowacje LED

NASA nie wynalazła diody LED. Historia prototypowych diod LED sięga początków XX wieku, a dioda LED, jaką znamy teraz, została po raz pierwszy wynaleziona przez naukowca General Electric, Nicka Holonyaka, Jr. w 1962 roku.

Ale to, co zrobiła NASA, to zainwestowanie dużej ilości pieniędzy w finansowanie badań opartych na diodach LED we wszystkim, od świateł do uprawy, aby pomóc astronautom w uprawie roślin na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej po czerwone i podczerwone światła LED do leczenia ran, oczywiście w szerokiej gamie badań na oświetlenie skoncentrowane na utrzymaniu rytmu dobowego.

W rzeczywistości te ostatnie badania znalazły zastosowanie w projektowaniu oświetlenia domowego, a nawet w narzędziach i aplikacjach do spania. Kiedy konfigurujesz rutynę snu za pomocą świateł Philips Hue lub uruchamiasz aplikację, taką jak Sleep Cycle, korzystasz z dziesięcioleci badań NASA na ten temat.

Termometry na podczerwień

Łatwe (i przyjazne dla dzieci) termometry na podczerwień dostępne na rynku, które wymagają jedynie szybkiego wprowadzenia do kanału słuchowego lub nakłucia w czoło, rozpoczęły się jako współpraca NASA między Diatek Corporation i JPL.

Metoda pomiaru temperatury opierała się na tej samej technologii podczerwieni, której NASA używała do pomiaru źródeł energii podczerwieni w głębokim kosmosie, która została ponownie wykorzystana do dostarczania odczytów temperatury ciała ludzkiego.

Technologia w końcu znalazła zastosowanie we wszystkim, od termometrów, których używamy, gdy jesteśmy chorzy, po poręczne termometry, których używamy do sprawdzania pieców do pizzy i innych powierzchni.

Żywność liofilizowana

Większość z nas nie chodzi codziennie, przeżuwając dzienną rację liofilizowanych racji astronautów – chociaż jeśli nie spróbowałeś przynajmniej raz liofilizowanych lodów, tracisz dziwne doświadczenie.

Ale nie można zaprzeczyć, że liofilizacja i inne metody konserwacji żywności w dużym stopniu skorzystały na wpływie NASA i przyczyniły się w znacznym stopniu do poprawy bezpieczeństwa i metod przechowywania żywności na całym świecie.

Finansowane przez NASA badania nad liofilizacją pokazują, dlaczego dzisiaj można kupić płatki zbożowe z małymi kawałkami liofilizowanych truskawek, które wydają się „magicznie” odtwarzać się w coś miękkiego i słodkiego po namoczeniu w mleku.

Chcesz liofilizowany fakt na drogę? NASA latała w kosmosie liofilizowanymi lodami podczas misji Apollo 7, ale nie były one szczególnie popularne. W rzeczywistości do lat 70. technologia rozwinęła się na tyle, że astronauci Skylab mogli jeść zwykłe stare lody

Możesz podziękować sklepom z pamiątkami NASA i ciekawskim dzieciom za niesłabnącą popularność lodów „astronautów”, a także ludziom z Astronaut Foods, którzy podtrzymują marzenie o liofilizowanej kosmicznej żywności wśród klientów sklepów z pamiątkami.

Lepsza formuła dla niemowląt

NASA nie wymyśliła mleka modyfikowanego dla niemowląt, ale badania nad tanią i bezpieczną poprawą wartości odżywczej żywności podawanej astronautom w kosmosie tak.

W latach 80. NASA i Martin Marietta Corporation prowadziły badania nad wykorzystaniem mikroalg do różnych celów, w tym do wytwarzania żywności, wytwarzania tlenu i usuwania odpadów – wszystko po to, aby umożliwić dłuższe przebywanie na orbicie i poza nią.

W trakcie tego procesu odkryli, że kluczowy kwas tłuszczowy, kwas dokozaheksaenowy (DHA), może być produkowany masowo przy użyciu szczepów alg. Później znaleźli sposób na wytworzenie innego kluczowego kwasu tłuszczowego, kwasu arachidonowego (ARA), przy użyciu grzyba.

Ten ostatni, DHA, stał się kluczowy w produkcji ulepszonej mieszanki dla niemowląt, a później wzmacniania mleka. W rzeczywistości, jeśli dzisiaj spojrzysz na etykietę mleka modyfikowanego dla niemowląt lub mleka wzbogaconego DHA, prawie na pewno odkryjesz, że DHA pochodzi z glonów.

DHA ma kluczowe znaczenie dla rozwoju mózgu, a od czasu odkrycia tej taniej metody produkcji miliony dzieci na całym świecie cieszą się lepszym wzrostem mózgu w wyniku włączenia go do formuł.

Odkurzacze bezprzewodowe i elektronarzędzia

Wprowadzony na rynek w 1979 roku Black & Decker DustBuster był całkiem nowością. Był to mały ręczny odkurzacz, który zasilał wewnętrzną baterię. To nie brzmi dziś niesamowicie – praktycznie wszystko jest teraz przenośne i zasilane bateryjnie – ale zapoczątkowało rewolucję zasilaną bateryjnie w sprzęcie AGD i elektronarzędziach.

Ta fala konsumenckich narzędzi zasilanych bateryjnie była jednak napędzana badaniami przeprowadzonymi na zlecenie NASA. Black pod koniec lat sześćdziesiątych NASA zleciła firmie Black & Decker wykonanie zasilanych bateryjnie wersji różnych narzędzi, takich jak wiertarki do pobierania próbek księżycowych. Badania i modelowanie komputerowe, które posłużyły do ​​stworzenia wysokowydajnych silników do programu, stały się podstawą silników, które będą napędzać DustBuster i inne narzędzia.

Ulepszone detektory dymu

Jonizacyjne czujniki dymu są najpopularniejszym rodzajem czujek dymu na świecie i możemy podziękować współpracy między NASA i Honeywell w latach 70. za ich udoskonalenie.

Ta współpraca koncentrowała się na stworzeniu czujek dymu dla Skylab, które wykrywałyby pożary, ale nie generowały fałszywych alarmów, co doprowadziło do tego, co pierwotnie reklamowano jako „nieuciążliwe” czujniki dymu, gdy firma Honeywell wprowadziła je na rynek. Detektory cechowały się szerszym zakresem wykrywania cząstek stałych, dzięki czemu niewielka ilość cząstek stałych nie uruchamiała ich i stanowiła ulepszenie w stosunku do istniejących modeli komercyjnych.

Późniejsze ulepszenia w wykrywaniu dymu, takie jak czujniki fotoelektryczne, jeszcze bardziej poprawiły sytuację, ale jonizacyjne czujniki dymu pozostają tanią i powszechnie dostępną opcją.

NASA nadal prowadzi badania w zakresie tworzenia nowych i zaawansowanych sposobów wykrywania pożarów w kosmosie – zdjęcie po prawej stronie pokazuje typ urządzenia do wykrywania dymu na podczerwień, laserowego rozpraszania wstecznego, zaprojektowanego przez firmę Honeywell dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Może któregoś dnia wymyślą nawet czujnik dymu, który nie wygasa.

Niewidzialne szelki

Połączenie pianki z pamięcią kształtu i liofilizowanej żywności może mieć dość dobrze znany związek z NASA, ale większość ludzi nie zdaje sobie sprawy, że Invisalign i podobne „niewidzialne” aparaty również to robią.

Materiał, o którym mowa, to półprzezroczysty polikrystaliczny tlenek glinu (TPA). Została pierwotnie odkryta przez NASA podczas badań nad bardzo mocnymi polimerami, które mogłyby pokryć sprzęt radarowy bez zmniejszania transmisji sygnału.

Pierwotne zastosowanie dentystyczne dotyczyło podstaw aparatów dentystycznych na każdym zębie, ale nadal połączonych drutem jak tradycyjne aparaty ortodontyczne. Później firmy takie jak Invisalign wykonały nakładki wyrównujące, które obejmowały cały ząb bez drutów łączących. I chociaż jest to znaczący wkład w stomatologię, nie jest to jedyny, jaki wniosła NASA.

Ulepszone opony

W latach 70. współpraca między NASA i Goodyear Tire w celu opracowania mocniejszych materiałów na osłony spadochronów stosowanych w lądownikach Viking doprowadziła do udoskonalenia opon dla wszystkich.

Kiedy włókna zostały użyte w konstrukcji opony radialnej, dało to oponę o pięciokrotnie większej wytrzymałości niż tradycyjna opona radialna ze stali i wydłużyła żywotność bieżnika.

Oprócz innych innowacji w zakresie opon na przestrzeni lat, takich jak niepneumatyczne opony oparte na łańcuchu, NASA wniosła również znaczący wkład w bezpieczeństwo na autostradach: bezpieczne rowkowanie. Jeśli kiedykolwiek przejechałeś odcinek autostrady i zauważyłeś, że autostrada ma wyżłobione podłużne rowki, widziałeś dzieło NASA w akcji.

Rowki zostały pierwotnie zastosowane na pasach startowych używanych do lądowań promów kosmicznych w celu zmniejszenia poślizgu, a od tego czasu zostały zastosowane na drogach, chodnikach i innych powierzchniach betonowych w tym samym celu.

Narzędzia do ewakuacji awaryjnej

Jest to na szczęście wynalazek, którego nikt z nas nie musi doświadczać codziennie, a nawet raz w życiu, jeśli mamy szczęście.

W przeszłości narzędzia do awaryjnego wyciągania używane do otwierania zmiętych samochodów lub przecinania zgniecionej infrastruktury zawalonej konstrukcji były ciężkie. Na przykład kultowe narzędzie ratunkowe „szczęki życia” to duże i ciężkie narzędzie hydrauliczne.

Współpraca między NASA, strażakami i firmą Hi-Shear Technology doprowadziła do naprawdę sprytnego przekształcenia istniejącej technologii NASA. Dzięki zmniejszeniu naładowanego pirotechnicznie urządzenia tnącego używanego do oddzielania stałych wzmacniaczy od promów do ręcznego urządzenia, które może być używane do przecinania metalu, stworzyli bardzo przenośne i bardzo potężne narzędzie pomagające ratować ludzi uwięzionych w metalu i pod nim.

Powstały produkt, Lifeshears, jest używany od lat 90. XX wieku i był nawet używany podczas akcji ratunkowych po ataku z 11 września.

Koce foliowe

Często słyszysz odblaskowe koce ratunkowe, takie jak te, które ratownicy owijają się wokół osób, które przeżyły wypadek samochodowy i takie, zwane „kocami kosmicznymi”. Dzieje się tak, ponieważ odblaskowy materiał metaliczny, z którego są wykonane, został wynaleziony przez NASA, aby pomóc chronić i izolować sprzęt, a nawet całe części stacji kosmicznych. Jest powód, dla którego wygląd błyszczącej metalowej folii jest nieodłączny od programu kosmicznego.

Technologia przetrwała nie tylko w postaci koców kosmicznych używanych w nagłych wypadkach i przez sportowców wyczynowych, ale wiele firm zastosowało ją również w rękawiczkach, odzieży i innej odzieży. Co, biorąc pod uwagę długą historię stymulowania innowacji w tekstyliach przez NASA, nie jest niespodzianką.

Izolacja domu

Ściśle związane z właściwościami izolacyjnymi koców kosmicznych jest zastosowanie technologii NASA do izolacji domów. Wiele firm tworzy promienne style izolacji w oparciu o technologię opracowaną po raz pierwszy w latach 60. XX wieku, aby pomóc izolować astronautów z ery Apollo przed ekstremalnymi temperaturami w kosmosie, jak RadiaSource pokazane powyżej po prawej.

Umieszczając lekką warstwę izolacji termicznej między dwiema warstwami aluminiowanego polimeru, ten rodzaj izolacji może pomóc ustabilizować temperaturę w domu jako ułamek rozmiaru i masy tradycyjnej izolacji.

Między oryginalnymi kocami kosmicznymi a promiennymi innowacjami barier, badania NASA znalazły drogę do wszystkiego, od naszych domów po nasze pudełka na lunch.

Więcej technologii finansowanych przez NASA

Mówiąc o znalezieniu się we wszystkim, moglibyśmy pisać miesiącami, nie omawiając wszystkiego, co wysiłki NASA wniosły do ​​sfery publicznej. Jeśli z zainteresowaniem przeczytałeś te najważniejsze informacje, gorąco polecamy sprawdzenie NASA Spinoff.

Jest to archiwum prowadzone przez NASA, podkreślające wszystkie sposoby, w jakie NASA odkryła lub sfinansowała technologię, która została wykorzystana poza programem kosmicznym. Zdziwiłbyś się, jak wiele małych rzeczy wokół ciebie zaczęło życie w ramach wczesnego programu kosmicznego i nie tylko. Od technologii lustra teleskopowego usprawniającego chirurgię oka po filtry do wody, które działają jak ludzkie nerki, w otaczającym Cię świecie istnieje oszałamiająca ilość technologii NASA.

A jeśli kiedykolwiek pytanie „Czy NASA jest tego warte?” powinien przemknąć ci przez głowę, jest to tak duża inwestycja, jaka się okaże. Różne analizy ekonomiczne dotyczące finansowania NASA na przestrzeni lat, takie jak to badanie wpływu ekonomicznego w 2020 r., konsekwentnie stwierdzają, że na każdy dolar finansowania NASA, bezpośredni i pośredni zysk ekonomiczny wynosi od 7 do 14 USD. Patrząc tylko na tę listę, bez wątpienia łatwo zrozumieć, dlaczego.