Zupełnie zwariowane wynalazki NASA, w które nie uwierzyłbyś jeszcze kilkadziesiąt lat temu

Potrzeba jest matką wynalazku. A gdzie nowe rozwiązania są potrzebne bardziej, niż w kosmosie?

NASA, czyli Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej, powstała w 1958 roku. Podlega bezpośrednio Prezydentowi USA i odpowiada nie tylko za program lotów kosmicznych, ale i badania przestrzeni kosmicznej. Wizję stojącą za agencją opisuje jedno zdanie z jej oficjalnej strony:

Dotrzeć na nowe wyżyny i ujawniać wszystko co nieznane, by to co robimy i czego się dowiemy przyniosło korzyść dla całej ludzkości.

Piękne słowa i poważna odpowiedzialność. By móc przeskoczyć tak wysoko postawioną poprzeczkę potrzebne jest wsparcie naukowe. Jak najbardziej nowoczesne. Często tak zwariowane, że graniczące z fantastyką naukową.

Regeneracja tkanki

W filmach science fiction bohaterowie często leczą swoje rany przejeżdżając po nich "magicznym" światłem. Wystarczy kilka chwil i nie ma śladu po głębokim przecięciu.

Do takich rewelacji jeszcze daleka droga, ale badacze z NASA postawili już pierwszy krok. W tym miesiącu agencja pochwaliła się umową licencyjną jaką podpisała z firmą GRoK Technologies. Na jej mocy NASA może wykorzystać w swoich badaniach cztery opatentowane technologie GRoK. Jedną z nich jest projekt BioReplicates. Urządzenia stworzone na jego bazie nie będą leczyły ran magicznym światłem, ale mogą pomóc w testowaniu kosmetyków bez narażania życia zwierząt, prowadzeniu badań nad toksycznością substancji itp. BioReplicates ma tworzyć trójwymiarowy model ludzkiej tkanki, który zmniejszy koszty wspomnianych analiz, a w przyszłości pomoże ludziom.

Zespół GRoK jest zachwycony mogąc udzielić licencji agencji NASA tworząc szansę na komercjalizację w sektorze publicznym technologii, które mogą poprawić życie ludzi na całym świecie. To już nie jest science fiction. Wszystko wskazuje na to, że w XXI wieku nauka o życiu zmieni się dramatycznie w ciągu kilku następnych dekad

- powiedział Moshe Kushman, założyciel i prezes GRoK.

Walka ze stanami zapalnymi i bólem bez leków

Drugi projekt, który NASA będzie rozwijać w oparciu o  licencje tej samej firmy, to Scionic. Jest on związany ze zmianami jakie zachodzą w ludzkim organizmie przebywającym długo na stacji kosmicznej czy na powierzchni planety ze słabszym przyciąganiem (pisaliśmy o tym).

Podczas długich lotów kosmicznych astronauci są narażeni na osteopenią, czyli dolegliwość wywołaną utratą masy mięśniowej i kostnej oraz niższą gęstością mineralną kości

- czytamy na stronie NASA.

Projekt Scionic ma skupiać się na stworzeniu narzędzi medycznych zaprojektowanych do zwalczania bólu mięśniowo-szkieletowego i stanów zapalnych u ludzi i zwierząt. Nie byłoby w tym nic nadzwyczajnego, gdyby nie fakt, że Scionic ma to robić nieinwazyjnie i bez wykorzystywania leków. Czyli zbliżamy się jednak do wspomnianej wcześniej wizji znanej ze Star Treka.

Obydwa rozwiązania powstają w programie Technology Transfer, który zakłada, że tworzone technologie mają być dostępne dla szerszego odbiorcy, zwiększając korzystne skutki dla całego narodu (więcej o tej inicjatywie można przeczytać na oficjalnej stronie programu).

Tyle w kwestii najnowszych planów technologicznych NASA. Dwa projekty dotykają jednak tylko czubka naukowej góry lodowej jaką od lata tworzy amerykańska agencja. NASA ma na swoim koncie ponad 6300 patentów. Niektóre z nich, tak zwane "spinoffy", zostają zmienione w rozwiązania ogólnodostępne. Czasem są to urządzenia, innym razem usługi.

Spinoffy są udostępniane odbiorcom publicznym przez różne rodzaje współpracy z NASA, w tym licencje, umowy na finansowanie, pomoc ekspertów NASA, wykorzystanie placówek NASA i inne rodzaje współpracy między agencją, prywatnymi organizacjami, agencjami rządowymi i uczelniami. Do roku 2012 NASA udokumentowała prawie 1800 technologii spinoff

- czytamy w informacjach agencji.

Technologie przenoszone do dystrybucji masowej mają zarabiać pieniądze, ale też przyczyniać się do rozwoju nauki i zdrowej rywalizacji między badaczami. Czasem pobudzają też wyobraźnię i wywołują efekt WOW! Oto niektóre z nich.

Niewidzialny aparat ortodontyczny

W 1989 roku na 82 stronach firmy Ceradyne i 3M Unitek opisały projekt niewidzialnego aparatu korekcyjnego do prostowania zębów.

Aparat jest wykonany z przezroczystego, polikrystalicznego tlenku glinu (TPA) połączonego cienkim, metalowym przewodem. Dzięki temu aparat na zęby jest mniej widoczny.

Brzmi niewinnie, ale materiał TPA został stworzony jako część systemu ochrony anten w rakietach namierzanych na źródło ciepła.

Okulary bez rys

Aby chronić sprzęt używany w kosmosie, w szczególności szyby w skafandrach astronautów, firma Lewis Research Center opracowała dla NASA technologię powlekania materiałów folią węgla diamentopodobnego (DLC). Technologia szybko zeszła z orbity okołoziemskiej i trafiła do sklepów z okularami. Jednymi z pierwszych modeli tego typu, były okulary Ray-Ban Survivors Diamond Hard firmy Bausch & Lomb.

ay Ban Diamond HardFot. YouTube

 

Termometr na podczerwień

Dzisiaj termometry elektroniczne na podczerwień można kupić za kilkadziesiąt złotych. W 1991 roku była to technologia kosmiczna... dosłownie.

Amerykańskie firmy Diatek Corporation i Jet Propulsion Lab opracowały pierwszy termometr tego typu, Diatek Model 7000 (dzisiaj sprzedawany pod marką SureTemp), który ważył 220 gramów i podawał temperaturę w mniej niż dwie sekundy. Mierzył on ilość promieniowania podczerwonego emitowanego przez bębenek uszny. W przypadku chorej osoby pozwala to na szybkie i bezpieczne mierzenie temperatury ciała. W astronomii tej samej metody używa się do określenia temperatury gwiazd i planet.

Wygodne i zdrowe buty do biegania

Fani joggingu wiedzą, że dobrze dobrane buty są najważniejszym wyposażeniem każdego biegacza. Muszą pasować idealnie do naszego sposobu poruszania się i podłoża. Produkcję takiego obuwia ułatwiają technologie "spinoffowe" pochodzenia pozaziemskiego. W 1986 roku firma KANGAROOS wykorzystała chociażby rozwiązania zastosowane w skafandrach astronautów z programu Apollo. Zamiast skakać po powierzchni Księżyca, można w nich było biegać bez czucia podłoża i z zachowaniem lepszej stabilności.

Kilka lat później, w 1991 roku, to samo zrobiła firma AVIA projektując kolejne buty z technologią kosmiczną. Tym razem materiał wykorzystywany w obuwiu NASA został użyty do stworzenia podeszwy, która nie traciła właściwości amortyzujących pod wpływem ciężaru ciała.

W 2002 roku Modellista Footwear stworzyła z kolei buty, które dostosowują się do puchnących stóp. Tym razem wykorzystano specjalną piankę, którą naukowcy NASA z Ames Research Center opracowali w latach 70-tych by poradzić sobie z dużymi przeciążeniami jakie astronauci musieli wytrzymywać podczas startu rakiet. Technologia ta w produktach masowych nazywa się TempurR. Można ją znaleźć np. w poduszkach i materacach.

 

Folia termiczna

Cienka metalizowana płachta z tworzywa sztucznego chroniąca organizm przed wychłodzeniem przez zmniejszenie utraty ciepła. To folia NRC opracowana w 1964 roku przez NASA. Folia odbija do 97% promieniowania cieplnego, co może się przydać gdy na zewnątrz jest -150 stopni Celsjusza. Ale tę folię można dzisiaj znaleźć również w apteczkach i na wyposażeniu służb ratunkowych.

W 1992 roku powstał również materiał NRC-2 Superinsulation stworzony przez Metallized Products. Jest on wykorzystywany w magnesach używanych w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego i przy konstrukcji akceleratorów cząstek.

 

Wykrywacz dymu ze zmienną czułością

Wykrywacz dymuFot. Georg Pik Wikimedia

Ogień na stacji kosmicznej, to niezbyt dobra wiadomość. Badacze z Johnson Space Center o tym wiedzieli i gdy w latach 70-tych na orbicie miała pojawić się stacja badawcza Skylab (skrót od Sky Laboratory: kosmiczne laboratorium), potrzebny był system wczesnego ostrzegania. Wykrywacze dymu już istniały, ale NASA potrzebowała nowej wersji z możliwością ustawienia czułości systemu. Stworzono go wykorzystując izotop ameryk 241, który jonizuje czyste powietrze. Gdy w mieszance tlenu i azotu pojawią się cząsteczki dymu, proces zostaje przerwany i włącza się alarm.

Na stacji kosmicznej system ratował życie od początku lat 70-tych ubiegłego wieku. W roku 1979 firma Honeywell AC wykorzystała to rozwiązanie tworząc Battery Backup Smoke and Fire Detector - wykrywacz dymu do zastosowania we własnym domu.

Lepsze opony na zimę

Opony Fot. Brian Cantoni Wikimedia

Firmy Goodyear Tire i Rubber Company stworzyły dla NASA materiał pięć razy silniejszy niż stal, który był wykorzystywany w spadochronach marsjańskich sond Viking.

Materiał okazała się tak wytrzymały, że w 1976 roku Goodyear stworzył na jego bazie opony mające wytrzymywać 16 000 kilometrów więcej niż tradycyjne.

Kilkadziesiąt lat później, w roku 2002, te same firmy wykupiły licencje na oprogramowanie Micromechanics Analysis Code stworzone w Glenn Research Center. Producenci opon mogli dzięki niemu tworzyć szybciej analizy laminatu kompozytowego wykorzystywanego w produkcji.

 

Bezprzewodowe narzędzia

Na stronie Spinoff.NASA.gov czytamy, że amerykańska agencja nie wynalazła bezprzewodowych narzędzi, ale przyczyniła się do ich rozwoju.

Pierwsze bezprzewodowe narzędzia zaprezentowała w 1961 roku firma Black & Decker. W połowie lat 60-tych   Martin Marietta Corporation zleciła Black & Decker zaprojektowanie narzędzi dla NASA. Firma stworzyła klucz dla projektu Gemini, który pozwalał na wkręcanie śrub przy zerowej grawitacji, bez obracania astronauty

- pisze NASA.

Dla programu Apollo powstała również bezprzewodowa wiertarka pozwalająca astronautom na pobieranie próbek Księżycowych kamieni. Przed wykorzystaniem w kosmosie narzędzia były testowane pod wodą i w samolotach transportowych, których piloci symulowali warunki obniżonego ciążenia obniżając gwałtownie wysokość lotu.

Na bazie tych rozwiązań firma Black & Decker stworzyła urządzenia dla odbiorców masowych. Były to między innymi bezprzewodowe narzędzia medyczne pozwalające na 20 minut pracy bez ładowania, kosiarki do trawy, elektryczne nożyce do cięcia żywopłotu czy miniaturowe odkurzacze Dustbuster.

 

Lepsze filtrowanie wody w domu

Filtry wodyFot. NASA

Filtrowanie wody znane jest od setek lat. NASA nie wymyśliła samego procesu. Jej technologie pozwoliły jednak na udoskonalenie domowych filtrów, których używamy do dzisiaj.

W ramach programu spinoff Firma Ambassador Marketing stworzyła w 1982 roku mały i lekki elektrolityczny sterylizator wody Bon Del wytwarzający w systemie przepływu wody jony srebra w stężeniu od 50 do 100 części na miliard. Jony srebra działały bakteriobójczo, a dodany do konstrukcji węgiel usuwał zapach i smak obecny w "kranówce" z powodu dodawania do niej chloru i innych związków chemicznych.

Podobne rozwiązania były w kolejnych latach wykorzystywane w szeregu innych produktów na bazie technologii z programu NASA spinoff.

 

 

Nie wszystko pochodzi z kosmosu

Dla kontrastu warto wymienić też kilka wynalazków, które są często przypisywane agencji NASA, ale tak naprawdę powstały gdzie indziej.

Rezonans magnetyczny - NASA go nie wymyśliła, ale niektóre z rozwiązań tworzonych na potrzeby lotów kosmicznych były wykorzystywane przy udoskonalaniu tej technologii.

Kody kreskowe - NASA wykorzystywała je w magazynowaniu na przykład części promów kosmicznych, ale nie było to oryginalne rozwiązanie.

Zegar kwarcowy - NASA informuje, że pierwsze zegary kwarcowe powstały już w roku 1927. Stworzyli je Warren Marrison i J.W. Horton w laboratoriach Bell Telephone. W latach 60-tych ubiegłego wieku agencja NASA tylko je udoskonaliła.

Teflon - politetrafluoroetylen (PTFE) to syntetyczny fluoropolimer, który w 1983 roku stworzył Roy Plunkett w laboratorium firmy Kinetic Chemicals. Była to spółka dwóch innych producentów - DuPont i General Motors i to właśnie DuPont w 1945 roku zastrzegł znak towarowy "teflon".

W kuchni teflon wykorzystał jako pierwszy francuski inżynier Marc Grégoire. Podobno namówiła go do tego żona. W 1954 powstały w taki sposób pierwsze patelnie Tefala.

Patelnia teflonowaFot. MdeVicente Wikimedia

Wynalezienie teflonu przypisuje się agencji NASA z powodu szerokiego wykorzystywania tego materiału w osłonach termicznych, skafandrach kosmicznych i ładowniach.

Napój Tang - popularna plotka głosi, że napój Tang został stworzony na potrzeby programów kosmicznych NASA. Rzeczywistość jest mniej ekscytująca. Co prawda w 1962 roku John Glenn popijał go w kosmosie, ale w ramach eksperymentów dotyczących jedzenia i picia. Tak naprawdę napój stworzyła w 1957 roku firma General Foods i wprowadziła go do sprzedaży dwa lata później. Co nie zmienia faktu, że widok astronauty z owocowym napojem w ręku wpłynął na zwiększenie jego popularności.

Rzep - po raz pierwszy NASA wykorzystała rzep w misjach Apollo. Ułatwiał on zaczepianie sprzętu unoszącego się w wśród astronautów w zerowej grawitacji. Tak naprawdę jest to jednak wynalazek szwedzkiego inżyniera George de Mestrala z 1948 roku.

 

Jak widać technologia kosmiczna może być nam bliższa niż się wydaje.

Szymon Adamus

 

Fot. YouTube, Georg Pik Wikimedia,  Brian Cantoni Wikimedia, NASAMdeVicenteMrMiscellanious, NASA