Top 10 NASA -opfindelser

National Aeronautics and Space Administration (NASA), det amerikanske regeringsorgan, der driver landets civile rumprogram, har opnået nogle virkelig fantastiske bedrifter siden starten i 1958 - fra at slå Sovjetunionen i løbet om at sætte astronauter på månen, til at udforske overfladen af ​​Mars med ubemandede robotkøretøjer. Så du er nok ikke overrasket over at høre, at NASA anvender en temmelig fantastisk hjernetillid til videnskabelige og ingeniørmæssige talenter på en lang række områder, fra astronomi og fysik til kemi, biologi og materialevidenskab.

NASA har opfundet alle former for teknologi til at løse de særlige problemer ved rumforskning. I 1950'erne og begyndelsen af ​​1960'erne, det skabte det revolutionerende design med tre akser til stabiliseringskontrol, der gør det muligt for satellitter at rette deres antenner, instrumenter og solpaneler med præcision. Siden da, det har været en så produktiv problemløser, at omkring en ud af hver 1, 000 amerikanske patenter ydes til en person, der arbejder på et NASA -projekt [kilde:Rayl].

Faktisk, NASA's arbejdsstyrke er så genial, at ganske få af dens opfindelser er nyttige for os, der bliver på jorden. Agenturet har endda en særlig administrativ filial, programmet for teknologiudnyttelse, som fokuserer på at hjælpe virksomheder med at vende ideerne bag rumgadgetry til industrielle og forbrugerinnovationer.

Listen over opfindelser er bestemt lang, men hvis vi skal udpege et par favoritter, disse 10 ville toppe listen.

1. Memory Foam
2. Antikorrosionsbelægning
3. ArterioVision
4. Cochleaimplantater
5. Ridsefast brilleglas
6. Afhjælpning af miljøet:Emulgeret nulværdigt jern
7. Insulinpumpe
8. Lifeshears
9. Opladningskoblet enhed
10. Vandfiltre

10:Memory Foam

I begyndelsen af ​​1960'erne, en luftfartsingeniør ved navn Charles Yost arbejdede på teknologi designet til at sikre, at kommandomodulet Apollo og dets astronauter kunne genoprettes sikkert efter landing. Denne erfaring kom til nytte fire år senere, da der blev tappet på Yost for at hjælpe NASAs Ames Research Center med at udvikle flysæder, der kunne absorbere nedbrud og øge passagerernes chancer for at overleve. Yost skabte en særlig type plastskum, der havde den tilsyneladende mirakuløse evne til at deformere og absorbere et enormt tryk, derefter vende tilbage til sin oprindelige form.

Forskere opdagede, at det "langsomme springback -skum, "som det oprindeligt blev kaldt, ikke kun gjort passagererne mere sikre, det gjorde også at sidde i timevis på lange flyvninger mere behageligt, fordi det gav mulighed for en mere jævn fordeling af kropsvægt.

I 1967, Yost dannede sit eget firma, Dynamic Systems Inc., som markedsførte innovationen som "temperamentskum". Siden da, hukommelsesskum har fundet vej til masser af applikationer. I 1970’erne og 1980’erne, pro fodbolds Dallas Cowboys -hold brugte det til at linke spillernes hjelme til at reducere traumer ved påvirkning på banen. Skofabrikanter har opfordret skummet til at lave særlige højkomfort-indlægssåler. På hospitaler, madrasunderlag og kørestolsæder fremstillet af skumstøttepatienter med smertefulde, farlige sår på deres kroppe.

Virksomheder fortsætter med at finde nye anvendelser til hukommelsesskum og dets efterkommere. Et firma i Colorado bruger en type hukommelseskum til at bygge oppustelige kofangerflåder, som modstår at synke, til forlystelser i forlystelsesparker. Et firma i Kentucky bygger det ind i hestes saler og bruger det til at lave proteser til skadede dyr [kilde:NASA Spinoff].

Næste, Vi vil se på en opfindelse med de smarte for at beskytte NASAs højteknologiske udstyr mod elementerne-både på og uden for Jorden.

9:Antikorrosionsbelægning

En udfordring med rumforskning er, at udstyr skal modstå radikale forhold, fra varmen fra raketudstødning til ekstrem kulde i rummet. Overraskende, en af ​​de mest ødelæggende kræfter er den ætsende virkning af saltvandslæsset havsprøjt og tåge. Det ruster portaler - store rammer, der omgiver raketaffyringssteder - og affyringsstrukturer ved NASAs Kennedy Space Center i Florida og andre kystanlæg. Heldigvis, i 1970'erne, forskere ved agenturets Goddard Space Flight Center opdagede, at belægning af udstyret med et beskyttende lag indeholdende zinkstøv og kaliumsilikat ville hjælpe med at modvirke den dyre rustning.

I begyndelsen af ​​1980’erne, et firma kaldet Inorganic Coatings Inc. brugte konceptet til at producere en ikke -giftig, vandbaseret belægning, IC 531 zinksilicat, som let binder sig til stål og tørrer inden for 30 minutter til en hård, keramisk finish. Belægningen er påført brodragere, rørledninger, olierigge, dock udstyr, bøjer, traktor-trailer lastbilrammer og endda til ydersiden af ​​amerikanske hærs kampvogne.

Men måske kom belægningens mest berømte anvendelse i midten af ​​1980'erne, da der blev påført 225 gallon (852 liter) på indersiden af ​​Frihedsgudinden, for at hjælpe med at bremse yderligere forringelse af den århundredgamle ikoniske figur [kilde:Space Foundation].

Næste op, vi møder teknologi med evnen til at lade os skimte noget så ekspansivt som kosmos og så lille som arterierne, der rejser væk fra det menneskelige hjerte.

To produkter tilskrives ofte fejlagtigt til rumprogrammet:

• Teflon (faktisk opfundet af DuPont tilbage i 1938)
• Den pulveriserede morgenmadsdrink Tang (faktisk udviklet af General Foods, nu Kraft Foods), selvom det var på menuen, da astronauten John Glenn spiste og drak i rummet i 1962

8:ArterioVision

Siden midten af ​​1960'erne har forskere i billedbehandlingslaboratoriet på NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) har arbejdet på at forbedre software til billeddannelse, så astronomer kan gøre rumsondedata til stadig mere levende, billeder i høj opløsning af fjerne planeter og andre himmellegemer.

I de seneste år, medicinske forskere har anvendt nogle af NASAs softwareinnovationer for ikke at kigge ind i himlen, men i patienternes kredsløbssystemer for tegn på åreforkalkning, en almindelig sygdom, hvor fedtstof ophobes inde i arterierne og truer med at forårsage hjerteanfald og slagtilfælde.

California Institute of Technology, som administrerer JPL for NASA, licenseret teknologien til et privat firma, Medical Technologies International Inc. (MTI), hvis overingeniør, Robert Seltzer, var en veteran JPL -forsker. Resultatet blev ArterioVision -software. Det kan bruges med ultralydsudstyr til at udføre en ikke -invasiv undersøgelse af en patients halspulsårer, som fører blod til hjernen.

Parret med ultralydsteknologier, ArterioVision kan påvise meget tidlige kardiovaskulære sygdomme, når det ellers ville undgå registrering ved konventionelle test. Som resultat, medicinske eksperter siger, at flere patienter kan have en chance for at bremse sygdommen med ændringer i kost og livsstil, frem for medicin eller kirurgi ned ad linjen [kilde:NASA]. Lægekontorer i alle 50 amerikanske stater tilbyder ArterioVision-test [kilde:Lockney]. Denne næste NASA-opfindelse har udvidet livsstilsmuligheder for personer med nedsat hørelse verden over.

7:Cochleaimplantater

I slutningen af ​​1970'erne, Adam Kissiah Jr., en hørehæmmet ingeniør, der arbejder på rumfærge-programmet i NASAs Kennedy Space Center, kendte alt for godt manglerne ved konventionelle analoge høreapparater. De forstærkede simpelthen lyden, der kom ind i øret uden at tydeliggøre det. I et forsøg på at løse problemet, han brugte sin viden om NASA's fremskridt inden for elektroniske sensingsystemer, telemetri, og lyd- og vibrationssensorer. Han kom med konceptet for en ny type høreapparat - et implantat, der ville producere digitale pulser for at stimulere de hørbare nerveender, som derefter ville overføre signalerne til hjernen.

Kissiah arbejdede videre med BioStim, et privat firma, at udvikle den nye enhed. Kissiahs patenterede koncepter blev bygget på af andre producenter [kilde:Space Foundation]. Siden da, ifølge U.S. Food and Drug Administration, 219, 000 patienter har modtaget cochleaimplantater [kilde:NIDCD]. Enhederne gør det muligt for mennesker, der har været døve siden fødslen, at høre for første gang. De har også genoprettet hørelsen for dem, der stadig har en lydhør, der er lydhør, men som har mistet hørelsen på grund af traumer eller sygdom [kilde:Space Foundation].

Denne anvendelse af rumteknologi har gjort en enorm forskel i livet for mennesker som Mike Scheerer, en Peoria, Syg., mand i slutningen af ​​50'erne, der modtog et cochleaimplantat i 2009 og hørte sangfugle synge i træerne i hans kvarter. "Jeg vil sige, at det er det smukkeste, jeg nogensinde har hørt, "sagde han til avisen Peoria Star." Jeg havde aldrig hørt fugle før, at jeg kan huske "[kilde:Davis].

NASAs rolle i at revolutionere vores sanser stopper ikke med at høre. Find ud af, hvordan organisationen beskytter folks vision næste gang.

6:ridsefast brilleglas

Det kan virke svært at tro, men der var engang, hvor briller faktisk var lavet af glas. De var ikke kun tunge, men hvis den person, der bar dem, blev ramt af noget, linsen ville knuse og spytte lillebitte, synstruende glasskår. Af den grund, i 1972, U.S. Food and Drug Administration erklærede, at alle solbriller og receptpligtige linser er sprængresistente, som i det væsentlige tvang linsemagere til at skifte til mere holdbar plast.

Plast gav bedre optik og absorberede ultraviolet lys bedre, men der var et problem:Plastlinser var frustrerende let at ridse. Det var her NASA -videnskabsmand Ted Wydeven fra agenturets Ames Research Center kom ind. Mens han arbejdede på et vandrensningssystem til rumfartøjer, Wydeven belagt et filter med et tyndt, plastfolie, ved hjælp af en elektrisk udledning af en organisk damp. Den resulterende belægning var overraskende hård, og NASA brugte konceptet til at udvikle en slidstærk belægning til rumhjelmvisirer og luftfartsudstyr. I 1983, Foster-Grant, producenten af ​​solbriller, kommercialiserede den ridsebestandige belægning, og i dag, størstedelen af ​​de solgte briller i USA er udstyret med plastiklinser, der holder 10 gange så længe som de gamle [kilde:Space Foundation].

Kan du gætte, hvilken NASA -opfindelse der har titlen som den mest licenserede teknologi fra agenturet fra 2010? Læs videre for at se, om du gættede rigtigt.

5:Afhjælpning af miljøet:Emulgeret nulværdigt jern

Efter at NASA lancerede en shuttle til rummet, en masse brændstof og kemisk affald er tilbage på affyringsrampen og det omkringliggende område.

Især en forbindelse, trichlorethylen, også kaldet "trike, "tager lang tid at bryde naturligt ned i jorden. Det er også kendt for at forårsage sundhedsproblemer, herunder skadelige virkninger på nervesystemet og udvikling [kilde:EPA].

Situationen bliver mere alarmerende, når man tænker på, at oprydning ikke var en prioritet i storhedstiden for NASAs shuttle-program før midten af ​​1970'erne [kilde:Waymer]. Faktisk, trike affald blev lagt i jorden, under antagelse ville forbindelsen fordampe (det gjorde den ikke).

Men NASA fangede og udtænkte en metode til at nedbryde affaldet. I stedet for fysisk at fjerne det, NASA -forskere Jacqueline Quinn og Kathleen Brooks Loftin opfandt en løsning, der hjælper med at nedbryde trike til ikke -toksiske biprodukter uden skade på miljøet. De vandt både agenturets kommercielle og offentlige opfindelse af året i 2005.

Den tykke løsning, hedder emulgeret nulværdigt jern , kan sprøjtes i grundvand, hvor det neutraliserer giftige kemikalier, der udgør en trussel mod miljøet. Teknologien overgik let til kommercielle markeder, med kemikalier, fremstillings- og olieselskaber køber løsningen for at afhjælpe jord, der er forurenet med giftigt stof fra deres virksomheder. Faktisk, løsningen blev så populær, det er agenturets mest licenserede teknologi fra 2010 [kilde:Spinoff Magazine].

Diabetes og NASA parret sammen i samme sætning? Find ud af deres forhold på den næste side.

4:Insulinpumpe

Hvad har NASA og diabetes tilfælles?

Til at begynde med, agenturet har gjort behandlingen af ​​tilstanden lettere, takket være forskere, der arbejder på rumfartøjet Mars Viking. På det tidspunkt, chancen for at rejse længere ud i rummet gav også udfordringer med at overvåge astronauternes helbred, får teamet til at finde nye måder at overvåge astronauternes vitale tegn.

Lignende overvågningssystemer blev vedtaget for at hjælpe med at behandle personer med insulinafhængig diabetes, også kendt som type 1 diabetes. Som et resultat af Goddard Space Flight Center's arbejde, medicinske eksperter skabte implanterede enheder, der kan overvåge en persons blodsukkerniveau og sende signaler til frigivelse af insulin i hans eller hendes krop, når det er nødvendigt [kilde:NASA]. Teknologien, kendt i dag som en insulinpumpe , har hjulpet med at overvåge sundheden for mennesker, der lever med diabetes siden slutningen af ​​80'erne.

Opfindelsen adskilte sig fra tidligere insulindispensere ved, at enheden tilbød folk en forprogrammeret hastighed, der kunne tilpasses baseret på personens behov. Det fjernede også behovet for daglige insulininjektioner [kilde:NASA Spinoff].

Det viser sig, at den samme teknologi, der gør det muligt for NASA at skille shuttles fra raketter, også kan frigøre fangede ofre. Gå videre for at finde ud af hvordan.

3:Lifeshears

Efter at en NASA -rumfærge har handlet Jordens atmosfære med dybden af ​​galaksen, den løsner sig fra sine raketforstærkere. Teknologien, der er ansvarlig for at foretage den fejlfri overgang, kan også prale af livreddende anvendelser på jorden [kilde:Barrett].

Ved siden af ​​Hi-Shear Technology Corporation of Torrance, NASA hjalp med at udvikle Lifeshears i 1994, en type skæreudstyr, der er praktisk i nøds- og redningssituationer [kilde:Spinoff Magazine]. Opfindelsens styrker trækker på dens reducerede omkostninger, vægt og støj - som alle lægger mindre stress på ofre og reddere i forhold til stor hydraulik og slanger, der kræves til tidligere operationer. I stedet, disse saks er "pyroteknisk aktiveret, "hvilket betyder, at de trækker en ladning fra en pyroteknisk reaktion i enhedens patron. Det er det samme koncept, NASA bruger til at adskille shuttles fra deres boosterraketter midt i luften, undtagen i mindre skala.

Lifeshears har hjulpet eftersøgnings- og redningsteam med at redde personer, der er fanget i ødelagte biler eller kollapsede bygninger. Opfindelsen frigjorde ofre fra farligt affald umiddelbart efter bombningen i Oklahoma City i 1995 og angrebene på World Trade Centres i september 11 i 2001.

Næste:en lille opfindelse med stort potentiale.

2:Opladningskoblet enhed

Hvis du skulle kigge inde i Hubble -rumteleskopet, du vil finde en masse højteknologiske sensorer og ledninger. Men især et stykke har fundet vej til det medicinske område på Jorden.

Opladningskoblede enheder (CCD'er) besidder evnen til at "digitalisere" lys til data. Med andre ord, de tilbyder en lettere måde at konvertere lysenergi (fra fotoner) til digitale billeder end andre billeddannelsesmetoder. I 1997, NASA skabte en "overfølsom" CCD til Hubble for at øge kvaliteten og bredden af ​​fænomener, den kunne forestille sig i kosmos.

Men LORAD Corporation tog idéen til en ny måde at scanne kvindelige patienter for brystkræft [kilde:NASA]. Ligesom den overfølsomme sensor tillod Hubble at indsamle flere detaljer om strukturer og begivenheder i rummet, CCD giver læger mulighed for at udføre mere præcise test på kvinder, der kan have brystkræft.

I stedet for at tage en større biopsi, eller vævsprøve, fra patienter, CCD giver større detaljer, når der påpeges bekymringsområder i menneskekroppen. Som resultat, kvinder kunne gennemgå en mindre invasiv, billigere procedure sammenlignet med andre teknikker.

Den samme opfindelse, der slukkede astronauternes tørst i rummet, har også sat sine spor på dem på Jorden.

1:Vandfiltre

Selvom astronauter udfører deres job kilometer væk fra Jordens overflade, de stoler stadig på basale nødvendigheder, vi kan tage for givet. Tag rent vand, for eksempel. Hvordan sikrer NASA, at vand -astronauterne drikker er sikkert?

Dette spørgsmål ansporede agenturet til at oprette særlige vandfiltre i 1970'erne for at få visse astronauter til at have rent vand i rummet [kilde:Marconi]. Arbejder med Umpqua Research Company i Oregon, NASA lavede filterpatroner, der bruger jod til at rense vandforsyninger fra pendulkørslerne.

Teknologien, kaldet den mikrobielle kontraventil, har taget fart i rensning af vand til kommunale vandværker. Det har banet vejen for at udtænke andre måder at filtrere ressourcen til konsum. Sådanne filtre bliver især vigtige i områder, hvor kemikalier har forurenet grundvandstilførsel.

I de seneste år, NASA har øget ante med sine vandundersøgelser ved at oprette enheder, der mere effektivt kan genbruge menneskeligt affald som urin til sikkert drikkevand til astronauter [kilde:Beasley]. Selvom udsigten til at vove sig til Mars virker lysår væk, potentialet i at give rumbesætningen det vand, det har brug for, er muligvis ikke.

For flere detaljer om NASAs opfindelser og andre smarte ressourcer, tjek den næste side.

Oprindeligt udgivet:17. jan. 2011

NASA -opfindelser Ofte stillede spørgsmål

Hvad er NASA bedst kendt for?

Hvordan har NASA ændret verden?

Hvad har NASA opfundet?

Hvem opfandt NASA?

Masser mere information

relaterede artikler

• Top 10 skøre opfindelser til hjemmet
• 10 opfindelser af Thomas Edison (som du aldrig har hørt om)
• Sådan fungerer NASA
• 5 grønne NASA -opfindelser
• 5 NASA -opfindelser, du ikke vil tro
• 5 mærkelige emner udviklet fra NASA -teknologi
• Hvordan ændrede NASA bleer for altid?

Flere store links

• NASA
• National Inventors Hall of Fame
• NASA Spinoff magazine

Kilder

• Barrett, Anita. "NASA Spinoffs forlænger livet på jorden." NASA.gov. 31. marts 2006. (30. november, 2011) http://www.nasa.gov/vision/earth/technologies/human_spaceflight.html
• Beasley, Dolores. "NASA fremmer vandgenbrug til rumfart og jordbrug." NASA Nyheder. 12. november kl. 2004. (10. december, 2011) http://www.nasa.gov/home/hqnews/2004/nov/HQ_04372_water_recycling.html
• Davis, Jennifer. "Peorias første cochleaimplantatoperation får Peoria bedstefar til at genopdage livet." Pjstar.com. 29. oktober kl. 2009. (11. januar, 2011) http://www.pjstar.com/features/x876590686/Peoria-s-first-cochlear-implant-surgery-has-grandfather-rediscovering-life
• Lockney, Daniel. "Fremhævet opfindelse:NASA Spinoff -teknologi hjælper med at opdage hjerte -kar -sygdomme." Spinoff Magazine. 2007. (15. december, 2011) http://askmagazine.nasa.gov/issues/31/31s_featured_invention.html
• Marconi, Elaine M. "Vand, Vand, Overalt! "NASA.gov. 13. maj, 2004. (30. november, 2011) http://www.nasa.gov/missions/science/f_water.html
• NASA. "På hospitalet med NASA." NASA.gov. 29. juli kl. 2004. (30. november, 2011) http://www.nasa.gov/audience/foreducators/postsecondary/features/F_At_the_Hostipal_with_NASA_prt.htm
• NASA. "NASA -teknologi hjælper med at opdage og behandle hjertesygdomme og slagtilfælde." NASA.gov. 6. juni kl. 2007. (11. januar, 2011) http://www.nasa.gov/vision/earth/technologies/artery-20070606.html
• NASA Spinoff. "Om Spinoff." NASA.gov. (11. januar, 2011) http://www.sti.nasa.gov/tto/spinhist.html
• NASA Spinoff. "Fyrreårige skumfjedre tilbage med nye fordele." NASA.gov. 2005. (11. januar, 2011) http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2005/ch_6.html
• NASA Spinoff. "Spinoff:Ofte stillede spørgsmål." NASA.gov. (11. januar, 2011) http://www.sti.nasa.gov/tto/spinfaq.htm
• National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD). "Cochleaimplantater." Marts 2011. (14. dec. 2011) http://www.nidcd.nih.gov/health/hearing/pages/coch.aspx
• Rayl, A.J.S. "NASA-ingeniører og forskere-forvandler drømme til virkelighed." NASA.gov. 2008. (11. januar, 2011) http://www.nasa.gov/50th/50th_magazine/scientists.html
• Space Foundation. "Induktionsteknologi:Antikorrosionsbelægninger." Rumteknologi Hall of Fame. 2011. (11. januar, 2011) http://www.spacetechhalloffame.org/inductees_1995_Anti-Corrosion_Coatings.html
• Space Foundation. "Induktionsteknologi:Cochleaimplantat." Rumteknologi Hall of Fame. 2011. (11. januar, 2011) http://www.spacetechhalloffame.org/inductees_03_Cochlear_Implant.html
• Space Foundation. "Induktionsteknologi:ridsefaste linser." Rumteknologi Hall of http://www.spacetechhalloffame.org/inductees_1989_Scratch_Resistant_Lenses.html Fame. 2011. (11. januar, 2011)
• Spinoff Database Record. "Insulinleveringssystem." NASA. 1. maj kl. 2011. (30. november, 2011) http://www.sti.nasa.gov/spinoff/spinitem?title=Insulin+Delivery+System
• Spinoff Magazine. "Redningsudstyr." NASA. 1995. (30. november, 2011) http://er.jsc.nasa.gov/seh/pg62s95.html
• Spinoff Magazine. "Løsninger afhjælper forurenet grundvand." 2010. (30. nov. 2011) http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2010/pdf/Spinoff2010.pdf
• United States Environmental Protection Agency. "Trichlorethylen." 6. november kl. 2007. (30. november, 2011) http://www.epa.gov/ttn/atw/hlthef/tri-ethy.html
• Waymer, Jim. "Rumprogrammets miljøoprydning kan tage årtier." Florida i dag. 31. juli kl. 2011. (30. november, 2011) http://www.usatoday.com/tech/science/space/2011-07-31-nasa-environmental-cleanup_n.htm