16 invenții NASA pe care le folosim în fiecare zi

Publicat: 2022-09-23
Exemple de produse, cum ar fi un termometru fără contact, posibile de cercetarea NASA.
iHealth/Apple/Invisalign

Probabil ai fi șocat de câte articole folosim în fiecare zi au început viața într-un laborator NASA. Uneori încerci să aduci astronauții acasă în siguranță și, în acest proces, inventezi ceva care aparține fiecărei case sau set de instrumente.

Deci, indiferent dacă NASA a inventat acest lucru sau a investit mult timp și bani în îmbunătățirea unui lucru existent, iată câteva dintre modalitățile prin care agenția spațială ne-a îmbunătățit viața.

Cuprins

Camere pentru telefoane mobile
Spuma de memorie
Căști fără fir
Laptop-uri Clamshell
Lentile rezistente la zgârieturi și cu protecție UV
Inovații LED
Termometre cu infraroșu
Alimente uscate prin congelare
Formula mai bună pentru bebeluși
Aspiratoare fără fir și scule electrice
Detectoare de fum îmbunătățite
Bretele invizibile
Anvelope îmbunătățite
Instrumente de extracție de urgență
Pături din folie
Izolarea casei
Mai multă tehnologie finanțată de NASA

Camere pentru telefoane mobile

Eric Fossum și Sabrina Kemeny cu exemple timpurii de senzori CMOS timpurii. NASA/Photobit

Este greu să alegem un anumit lucru pentru a primi o listă de lucruri de zi cu zi pe care NASA le-a inventat și care au un impact continuu asupra vieților noastre, având în vedere amploarea lucrurilor în care agenția a fost implicată de-a lungul anilor.

Dar este greu să punem în top camerele telefoanelor mobile în ceea ce privește cât de des le folosim și cât de importante sunt în viața noastră de zi cu zi. De la realizarea de fotografii drăguțe cu animalele de companie și copiii noștri până la înregistrarea momentelor istorice care schimbă discursul public, camera telefonului mobil are o prezență masivă în viața modernă.

Și totul a început în anii 1990, la Jet Propulsion Lab (JPL) al NASA, când o echipă condusă de savantul Eric Fossum a miniaturizat cu succes un senzor CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Acești senzori erau net superiori senzorilor de dispozitiv cuplat cu încărcare (CCD) utilizați la acea vreme, dar adoptarea a fost lentă.

Din fericire, Fossum și colega sa Sabrina Kemeny au fost persistente. Ei au înființat compania Photobit și au condus utilizarea senzorilor CMOS în aplicații industriale și comerciale.

Cercetările și persistența lor au deschis calea pentru senzorii minusculi găsiți în telefonul dvs. mobil, precum și pentru numeroase alte aplicații, cum ar fi camere compacte de securitate pentru acasă, sonerii video, camere de bord și oriunde aveți nevoie de un pachet de camere minuscule, dar rezultate mari.

Spuma de memorie

O fotografie a unei nave spațiale NASA și a unei mâini comprimând niște spumă cu memorie.
NASA/Sisteme dinamice

De la perne din spumă cu memorie până la paturi întregi din spumă cu memorie și chiar și scaunele premium din spumă cu memorie din mașina dvs., puteți mulțumi NASA pentru toată această bunătate confortabilă.

Dezvoltată în anii 1960, „spumă temperată” a fost inițial menită să ofere o amortizare profundă și conformă corpului pentru piloții de testare din aeronavele NASA și, mai târziu, pentru astronauții pentru a-i proteja de presiunea intensă a lansărilor spațiale și de impactul zguduitor al reîntoarcerii în Pământ în capsule de recuperare.

A fost nevoie de câțiva ani și câteva revizuiri la formula originală de spumă - mai ales pentru a o ajusta pentru a fi mai puțin izolatoare - dar în cele din urmă, spuma cu memorie a devenit omniprezentă. Ai fi greu să găsești o gospodărie în America care să nu aibă unul (sau o duzină) lucruri cu spumă de memorie.

Căști fără fir

O fotografie a lui Neil Armstrong și a unei căști fără fir folosite în timpul misiunilor Apollo.
Neil Armstrong și un set de căști wireless timpuriu, afișat scos din capacul de zbor. NASA/Poly

Petreceți orice timp într-un mediu de afaceri și veți întâlni cu siguranță numele Plantronics (rebrandat Poly în ultimii ani). Căștile lor fără fir sunt un element de bază în birourile de pretutindeni.

În anii 1960, NASA a contractat cu un laborator de cercetare, ITT Labs, pentru a dezvolta un sistem radio portabil fără fir, pentru a se asigura că astronauții nu erau dependenți doar de comunicațiile de pe nave. Acest arc de dezvoltare a fost deosebit de urgent pentru ei, după ce astronautul din programul Mercur, Gus Grissom, aproape a murit, deoarece inundațiile din capsula sa de recuperare i-au scurtcircuitat echipamentul radio fără rezervă.

ITT Labs a construit un model în jurul unuia dintre căștile de aviație ale Planctronics, iar NASA a ajuns să lucreze direct cu Plantronics pentru a construi o versiune fără fir compactă chiar într-o cască.

Acest lucru a condus la o colaborare îndelungată între Plantronics și NASA, care a dus la o varietate de inovații în miniaturizare, comunicare wireless îmbunătățită, anulare a zgomotului și o varietate de beneficii pentru căști fără fir de care ne bucurăm cu toții astăzi.

Laptop-uri Clamshell

Un exemplu de laptop GRiD Compass dintr-o colecție de muzeu și în spațiu.
Primul computer cu clapetă atât pe uscat, cât și în spațiu. Institutul Smithsonian/NASA

Deși NASA nu a inventat computere portabile, organizația a avut o influență cheie în primii ani ai dezvoltării laptopurilor.

În perioada incipientă atât a pieței computerelor personale, cât și a computerelor portabile, NASA și alte agenții din SUA au încheiat un contract cu o companie numită GRiD Systems pentru a asigura accesul la computerul lor robust, GRiD Compass, care are un ecran de 320×240 pixeli, un procesor Intel 8086, 340 KB de RAM și suport pentru hard disk extern și module de unitate de dischetă.

La cererea NASA, de-a lungul anilor au fost făcute diverse modificări, inclusiv introducerea ventilatoarelor pentru laptop. Laptopul a fost inițial răcit pasiv, dar în cazul microgravitației, răcirea pasivă convențională nu a funcționat bine, necesitând ventilatoarelor să împingă aer peste componente. Opțiunile de design din acele laptop-uri timpurii persistă până în prezent și, în deceniile de după, nu am fost niciodată în vârf.

Lentile rezistente la zgârieturi și cu protecție UV

O fotografie a unui astronaut într-un costum spațial și o reclamă cu noul obiectiv.
De la viziere de astronauți până la lentile de ochelari de soare, tehnologia poate fi găsită peste tot. NASA/Foster Grant

Indiferent dacă ați plătit o primă pentru ochelari de vedere rezistenți la zgârieturi sau pur și simplu v-ați bucurat de o pereche de ochelari de protecție în garaj sau la locul de muncă care păreau deosebit de longevive, puteți urmări această rezistență la zgârieturi până la NASA. Și dacă ți-ai cumpărat niște ochelari de soare ieftini sau o cască de sudură mult mai scumpă, poți mulțumi și NASA.

În încercarea de a face vizierele căștilor astronauților să protejeze mai mult împotriva luminii ultraviolete și mai rezistente la zgârieturi, cercetătorii NASA, lucrând împreună cu compania de ochelari Foster Grant, au avansat semnificativ ambele fronturi. De la începutul anilor 1980, acoperirile anti-zgârieturi create de Theodore Wydeven la Centrul de Cercetare Ames al NASA au fost aplicate pe milioane de ochelari de vedere și alte suprafețe — mai întâi pe perechi de ochelari de soare Foster Grant și, la scurt timp, pe aproape orice.

Inovații LED

Lumini LED de creștere în spațiu și o lampă LED de vindecare.
De la operațiunile de creștere în spațiu până la vindecarea rănilor, NASA a investit masiv în LED-uri. NASA

NASA nu a inventat LED-ul. Istoria LED-urilor prototipice se întinde până la începutul secolului al XX-lea, iar LED-ul așa cum îl cunoaștem acum a fost inventat pentru prima dată de omul de știință de la General Electric Nick Holonyak, Jr. în 1962.

Dar ceea ce a făcut NASA a fost să investească o mulțime de bani în finanțarea cercetării bazate pe LED-uri în orice, de la lumini de creștere pentru a ajuta astronauții să cultive plante pe Stația Spațială Internațională până la lumini LED roșii și infraroșii pentru tratarea rănilor, desigur, o mare varietate de cercetări. în iluminare axată pe menținerea ritmului circadian.

De fapt, ultima cercetare și-a găsit drumul în designul de iluminat la domiciliu și chiar în instrumentele și aplicațiile pentru somn. Când configurați o rutină de somn cu luminile Philips Hue sau porniți o aplicație precum Sleep Cycle, profitați de zeci de ani de cercetare NASA pe acest subiect.

Termometre cu infraroșu

Un telescop în spațiu profund și o femeie care își verifică temperatura cu o sondă pentru ureche.
Adânc în spațiu sau nu atât de adânc în ureche, tehnologia NASA poate face totul. NASA

Termometrele cu infraroșu ușor de găzduit (și prietenoase cu copiii) de pe piață, care necesită doar o inserare rapidă a canalului urechii sau o atingere pe frunte, au început ca o colaborare NASA între Diatek Corporation și JPL.

Metoda de luare a temperaturii s-a bazat pe aceeași tehnologie în infraroșu folosită de NASA pentru a măsura sursele de energie în infraroșu din spațiul profund, reutilizată pentru a oferi citiri ale temperaturii corpului uman.

În cele din urmă, tehnologia și-a făcut loc în orice, de la termometrele pe care le folosim când suntem bolnavi până la pistoalele de temperatură la îndemână pe care le folosim pentru a verifica cuptoarele de pizza și alte suprafețe.

Alimente uscate prin congelare

Exemple de alimente liofilizate.
Rații reale ale NASA și câteva oferte terestre de la Astronaut Foods. NASA/Astronaut Foods

Cei mai mulți dintre noi nu se plimbă în fiecare zi ronțăind o rație zilnică de rații de astronauți liofilizate – deși dacă nu ați încercat înghețată liofilizată măcar o dată, pierdeți o experiență ciudată.

Dar nu se poate nega faptul că liofilizarea și alte metode de conservare a alimentelor au beneficiat foarte mult de influența NASA și au contribuit foarte mult la îmbunătățirea siguranței alimentelor și a metodelor de depozitare în întreaga lume.

Cercetările finanțate de NASA privind liofilizarea este motivul pentru care, astăzi, puteți cumpăra cereale cu bucăți mici de căpșuni liofilizate, de exemplu, care par să se reconstituie „magic” în ceva moale și dulce atunci când sunt înmuiate în lapte.

Vrei un fapt liofilizat pentru drum? NASA a zburat cu înghețată liofilizată în spațiu în timpul misiunii Apollo 7, dar nu a fost deosebit de populară. De fapt, în anii 1970, tehnologia avansa suficient de mult încât astronauții Skylab puteau mânca o înghețată veche obișnuită.

Puteți mulțumi magazinelor de cadouri NASA și copiilor curioși pentru popularitatea de durată a înghețatei „astronauți”, precum și oamenilor de la Astronaut Foods care păstrează în viață visul de mâncare spațială liofilizată pentru vizitatorii magazinelor de cadouri.

Formula mai bună pentru bebeluși

Un exemplu de masă spațială din epoca anilor 1970 și un recipient de formulă pentru copii.
Mesele Skylab au stimulat o încercare de a îmbunătăți nutriția care a îmbunătățit și formula pentru bebeluși. NASA/Abbott

NASA nu a inventat formula pentru bebeluși, dar cercetările pentru îmbunătățirea în condiții de siguranță și ieftine a valorii nutriționale a alimentelor servite astronauților în spațiu au făcut-o.

În anii 1980, NASA și Martin Marietta Corporation cercetau utilizarea microalgelor pentru o varietate de scopuri, inclusiv hrana, generarea de oxigen și eliminarea deșeurilor, toate în încercarea de a face posibile șederii prelungite pe orbită și dincolo de acestea.

În acest proces, ei au descoperit că un acid gras cheie, acidul docosahexaenoc (DHA), ar putea fi produs în masă folosind tulpini de alge. Mai târziu, au găsit o modalitate de a produce un alt acid gras cheie, acidul arahidonic (ARA), folosind ciuperci.

Acesta din urmă, DHA, a devenit crucial în producerea formulei îmbunătățite pentru bebeluși și, mai târziu, în laptele fortifiant. De fapt, dacă te uiți la eticheta de pe formula pentru bebeluși sau laptele fortificat cu DHA astăzi, aproape sigur vei descoperi că DHA este furnizat de o sursă de alge.

DHA este esențial pentru dezvoltarea creierului și, de la descoperirea acestei metode de producție ieftine, milioane de bebeluși din întreaga lume s-au bucurat de o creștere mai bună a creierului ca urmare a includerii sale în formule.

Aspiratoare fără fir și scule electrice

Un astronaut care folosește un burghiu lunar și DustBuster, posibil prin aceeași tehnologie a motorului.
Programul Apollo a reprezentat un salt uriaș pentru omenire și pentru tehnologie în general. NASA/Societatea designerilor industriali din America

Introdus pe piață în 1979, Black & Decker DustBuster a fost o noutate. Era un mic aspirator de mână care rula dintr-o baterie internă. Asta nu sună uimitor astăzi - practic totul este portabil și alimentat de la baterie acum - dar a declanșat o revoluție alimentată de baterii în domeniul electrocasnicelor și uneltelor electrice.

Totuși, acel val de instrumente alimentate cu baterii de consum a fost alimentat de cercetări întreprinse în numele NASA. Black la sfârșitul anilor 1960, NASA a contractat Black & Decker pentru a realiza versiuni alimentate de baterii ale diverselor instrumente, cum ar fi burghie pentru prelevarea de probe lunare. Cercetările și modelarea computerizată care au dus la realizarea de motoare de înaltă eficiență pentru program au devenit piatra de bază a motoarelor care ar alimenta DustBuster și alte instrumente.

Detectoare de fum îmbunătățite

O fotografie care arată Skylab și un modul detector de fum.
Incendiile din stațiile spațiale sunt o afacere serioasă, iar NASA lucrează din greu pentru a le detecta. NASA

Detectoarele de fum cu ionizare sunt cel mai popular tip de detectoare de fum din lume și putem mulțumi colaborării dintre NASA și Honeywell în anii 1970 pentru îmbunătățirea lor.

Acea colaborare s-a concentrat pe crearea de alarme de fum pentru Skylab care să detecteze incendiile, dar să nu genereze alarme false, ceea ce a dus la ceea ce au fost reclamați inițial drept detectoare de fum „fără neplăceri” atunci când Honeywell le-a adus pe piață. Detectoarele prezentau o gamă mai largă de detecție a particulelor, astfel încât o mică parte de particule nu le declanșează și reprezentau o actualizare față de modelele comerciale existente.

Îmbunătățirile ulterioare în detectarea fumului, cum ar fi senzorii fotoelectrici, au îmbunătățit și mai mult lucrurile, dar detectoarele de fum cu ionizare rămân o opțiune ieftină și disponibilă pe scară largă.

NASA continuă să efectueze cercetări în domeniu pentru a crea modalități noi și avansate de a detecta incendiile în spațiu – fotografia din dreapta de mai sus arată un tip de dispozitiv de detectare a fumului cu laser infraroșu, proiectat pentru Stația Spațială Internațională de Honeywell. Poate într-o zi, chiar vor inventa un detector de fum care nu expiră.

Bretele invizibile

Două tipuri de bretele ceramice transparente.
De la baze transparente „de sticlă” până la aliniere invizibile, bretele s-au schimbat foarte mult în patruzeci de ani. 3M/Invisalign

Conexiunea cu spumă cu memorie și alimentele liofilizate ar putea avea o conexiune destul de bine cunoscută cu NASA, dar majoritatea oamenilor nu își dau seama că Invisalign și aparatele dentate „invizibile” similare au.

Materialul în cauză este alumină policristalină translucidă (TPA). A fost descoperit inițial de NASA în timp ce cerceta polimeri ultra-puternici care ar putea acoperi echipamentele radar fără a diminua transmisia semnalului.

Aplicația dentară originală a fost pentru bazele aparatului dentar pe fiecare dinte, dar încă legate între ele printr-un fir ca aparatele dentare tradiționale. Mai târziu, companii precum Invisalign au realizat tăvi de aliniere care acopereau întregul dinte fără fire de legătură. Și deși aceasta este o contribuție semnificativă la stomatologie, nu este singura pe care NASA a făcut-o.

Anvelope îmbunătățite

O redare a misiunii Viking și o fotografie din arhivele Goodyear.
„Anvelopele Space, spui? O să iau patru pentru mine și o duzină pentru băieții acasă.” NASA/Goodyear

În anii 1970, o colaborare între NASA și Goodyear Tire pentru a dezvolta materiale mai rezistente pentru giulgiile de parașute folosite la aterizatoarele Viking a condus la îmbunătățirea anvelopelor pentru toată lumea.

Atunci când fibrele au fost utilizate în proiectarea anvelopelor radiale, a produs o anvelopă cu rezistență de cinci ori mai mare decât o anvelopă radială din oțel tradițională și a mărit durata de viață a benzii de rulare.

Pe lângă alte inovații ale anvelopelor de-a lungul anilor, cum ar fi anvelopele nepneumatice pe bază de lanț, NASA a adus și o contribuție semnificativă la siguranța pe autostrăzi: canelarea de siguranță. Dacă ați condus vreodată pe o porțiune de autostradă și ați observat că autostrada are șanțuri longitudinale sculptate în ea, ați văzut o creație NASA în acțiune.

Canelurile au fost aplicate inițial pe pistele utilizate pentru aterizările navetei spațiale pentru a reduce derapajul și de atunci au fost aplicate pe drumuri, trotuare și alte suprafețe de beton în același scop.

Instrumente de extracție de urgență

O lansare a navetei și un set de instrumente Lifeshear.
Când secundele contează, forfecarea prin metal este o treabă serioasă. NASA/Tehnologia Hi-Shear

Aceasta este, din fericire, o invenție pe care niciunul dintre noi nu trebuie să o experimenteze în fiecare zi sau chiar, de altfel, o dată în viață, dacă avem noroc.

Din punct de vedere istoric, instrumentele de extracție de urgență folosite pentru a deschide mașinile mototolite sau pentru a tăia infrastructura zdrobită a unei clădiri prăbușite erau grele. Instrumentul emblematic de salvare „fălcile vieții”, de exemplu, este un instrument hidraulic mare și greu.

O colaborare între NASA, pompieri și compania Hi-Shear Technology a condus la o reutilizare cu adevărat inteligentă a tehnologiei NASA existente. Prin reducerea dispozitivului de forfecare încărcat pirotehnic folosit pentru a separa amplificatoarele solide din navete într-un dispozitiv portabil care ar putea fi folosit pentru a tăia metalul, au creat un instrument foarte portabil și foarte puternic pentru a ajuta la salvarea persoanelor prinse în și sub metal.

Produsul rezultat, Lifeshears, a fost folosit din anii 1990 și chiar a fost folosit în timpul eforturilor de salvare după atacul din 11 septembrie.

Pături din folie

Exemple de pături de folie utilizate.
Destul de bun pentru echipamentul spațial și personajele excentrice Better Call Saul. NASA/AMC

Veți auzi adesea pături reflectorizante pentru situații de urgență, cum ar fi acei personal de intervenție care se înfășoară în jurul supraviețuitorilor accidentului de mașină și altele, denumite „pături spațiale”. Acest lucru se datorează faptului că materialul metalic reflectorizant din care sunt fabricați a fost inventat de NASA pentru a ajuta la protejarea și izolarea echipamentelor și chiar a porțiunilor întregi ale stațiilor spațiale. Există un motiv pentru care aspectul de folie metalică lucioasă este inseparabil de programul spațial.

Nu numai că tehnologia persistă sub forma păturilor spațiale folosite în situații de urgență și de către sportivii de performanță, dar o varietate de companii au încorporat, de asemenea, tehnologia în mănuși, îmbrăcăminte și alte articole de îmbrăcăminte. Ceea ce, având în vedere istoria lungă a NASA de stimulare a inovației textile, nu este o surpriză.

Izolarea casei

Dacă este suficient de bun pentru a izola telescopul spațial Hubble, este suficient de bun pentru casa ta. NASA/RadiaSource

Strâns legată de proprietățile izolante ale păturilor spațiale este utilizarea tehnologiei NASA în izolarea casei. Multe companii produc stiluri de izolație cu barieră radiantă bazate pe tehnologia dezvoltată pentru prima dată în anii 1960 pentru a ajuta la izolarea astronauților din era Apollo de temperaturile extreme ale spațiului, cum ar fi RadiaSource văzut mai sus, dreapta.

Prin impunerea unui strat ușor de izolație cu rupere termică între două straturi de polimer aluminizat, acest stil de izolație poate ajuta la stabilizarea temperaturii unei case ca o fracțiune din dimensiunea și masa izolației tradiționale.

Între păturile spațiale originale și inovațiile în bariera radiantă, cercetările NASA și-au găsit drum în orice, de la casele noastre până la cutiile de prânz.

Mai multă tehnologie finanțată de NASA

Vorbind despre găsirea drumului în toate, am putea scrie luni de zile fără a acoperi tot ceea ce eforturile NASA au adus în sfera publică. Dacă ați citit cu interes aceste momente importante, vă recomandăm cu căldură să consultați Spinoff-ul NASA.

Este o arhivă întreținută de NASA care evidențiază toate modurile în care NASA a descoperit sau a finanțat tehnologia a fost utilizată în afara programului spațial. Ai fi uimit de câte lucruri mici în jurul tău au început viața ca parte a programului spațial timpuriu și nu numai. De la tehnologia oglinzilor telescopului care îmbunătățește operația ochilor până la filtrele de apă care funcționează ca rinichii umani, există o cantitate uluitoare de tehnologie NASA în lumea din jurul tău.

Și dacă vreodată întrebarea „Merita NASA?” ar trebui să-ți treacă prin minte, este o investiție la fel de mare pe cât vei găsi. Diverse analize economice privind finanțarea NASA de-a lungul anilor, cum ar fi acest studiu de impact economic din 2020, constată în mod constant că pentru fiecare dolar din finanțarea NASA, câștigul economic direct și indirect este între 7 și 14 USD. Privind doar această listă, fără îndoială, este ușor de înțeles de ce.