Rumdragt punkteret? Intet problem. NASA'er arbejder på selvreparerende dragter

I bogen og hitfilmen "The Martian, "astronaut Mark Watney bliver slået til en sløjfe af en støvstorm fra Red Planet og adskilt fra resten af ​​besætningen. En af hans første overlevelsesudfordringer er hurtigt at lappe et hul i sin rumdragt med et kit, han bærer til netop den slags i nødstilfælde.

I det virkelige liv, rumdragter punkteringer er en fare, der længe har bekymret NASA, da astronauter på rumvandringer er sårbare over for at blive ramt af små stykker rumskram eller mikro-meteorer. Hvis det skete, du gætter måske på, at en astronaut simpelthen kunne holde vejret, den måde du kunne undersøge på. Men gæt igen.

Som denne artikel i Scientific American forklarer, menneskekroppen er vant til at have atmosfærisk tryk for at holde sig selv intakt og i funktionsdygtig stand, og hvis det pludselig blev udsat for rumets vakuum, alle slags dårlige ting ville begynde at ske. Luft allerede i astronautens lunger ville ekspandere, rive de sarte væv, der muliggør gasudveksling med blodbanen. Vand i kroppens væv ville fordampe, og få astronauten til at svulme grotesk op, som en for oppustet legetøjsballon. Vand og gas i blodet ville danne bobler i astronautens årer, og efter et minut, cirkulationen ville stoppe. Uden at ilt går til hjernen, astronauten ville besvime, og dyreforsøg indikerer, at efter ca. to minutter, astronauten ville være død.

Derfor har NASA i et stykke tid forsøgt at udvikle et alternativ til den konventionelle rumdragt under tryk, som bruger tætsiddende materialer frem for gas for at beskytte en rumrejsende i nødsituationer. Men nu er rumagenturet og et team af forskere fra University of Michigan måske kommet med et endnu bedre svar - en ny plastik, der, når den trængte ind, reparerer hullet med det samme.

Forestil dig den måde, hvorpå T-1000 (skildret af skuespilleren Robert Patrick) laver skudhuller i sci-fi-thrilleren "Terminator 2:Judgement Day, "og du får den generelle idé - bortset fra at det nye materiale fikser sig langt hurtigere end robotmorderen gjorde.

Gennembruddet - eller rettere sagt, gennembrudsforebyggelse - teknologi er beskrevet i en nylig artikel i det videnskabelige tidsskrift ACS Macro Letters. Det blev udviklet af et team, der omfattede University of Michigan assisterende professor i kemiteknik Timothy Scott og ph.d. -kandidat og NASA Space Technology Research Fellow Scott Zavada, undersøgelsens hovedforfatter.

Ligesom den fiktive Mark Watney i "The Martian" gjorde, forskerne ønskede at lappe rumdragter med en plastikharpiks, der hurtigt hærder. Men i stedet for at få en astronaut til at bære et harpikssæt, de lagde harpiksen mellem to lag af plastmaterialet, som rumdragten ville være lavet af. De valgte en harpiks kaldet thiol-en-trialkylboran, som udsættes for ilt, reagerer for at danne et fast stof. Ideen er, at i tilfælde af en rumdragt punktering, luften, der skynder sig ud af dragten, ville være katalysatoren for reparationsreaktionen.

"Vores tilgang tillader udvikling af materialer, der er i stand til at forsegle et brud inden for få sekunder, langt hurtigere end tidligere beskrevne metoder, "skrev forskerne.

For at teste materialets evne til at lappe sig selv, forskerne tog den med til en pistolbane og brugte en bolt-action-riffel til at skyde en kugle igennem den fra 36 fod væk. Tjek denne video fra American Chemical Society, der viser, hvad der skete.

Næste, NASA vil teste materialet i et vakuum og simulere lavgravitationsforhold på agenturets Glenn Research Center i Cleveland, Ohio, at få en fornemmelse af, hvor godt det ville reparere sig selv i rummet. Materialet kan også ende i rumskibe og ydersiden af ​​basen, som astronauter til sidst kan bygge på Mars.

Den nye plastik er faktisk bare et eksempel på en klasse af "selvhelende" materialer, som forskere udvikler. Forskere ved Delft University of Technology i Holland, for eksempel, har udviklet en selvhelende beton, der indeholder levende calcitproducerende bakterier, som producerer materiale til at fylde revner. Andre forskere har udviklet en lakering til biler, der reparerer ridser.