□奇異大叔

同學們說起太空飛船、星際旅行吶,肯定都特別來勁兒,想想那里得有多少“高大上”的科學技術呀,瞬間跨越難以想象的遙遠空間距離,在極端惡劣的太空環境中打造舒適的人類家園……科學家和航天員們創造了一個又一個奇跡,他們在天上看的、穿的、用的、吃的,還不都得是科幻片里才有的奇妙玩意兒!嘖嘖,普通人恐怕一輩子都沒有機會摸一摸吧。
可別這么想!其實,你以為遙不可及的天上的事兒,已經有很多就在我們身邊啦。你知道嗎?航天技術不僅用于探索宇宙,生活中的很多方面都能找到它們的影兒呢,甚至有的航天技術成果都已經被我們吃進嘴里啦。不信?來瞧瞧吧。
對,就是那種脆脆香香,吃起來又有新鮮蔬果風味的小零食,什么凍干草莓、凍干獼猴桃、凍干秋葵……嘎吱嘎吱,簡直好吃到停不下來。什么,沒吃過?那你肯定吃過方便面,方便面包裝里有脫水蔬菜包,里面看起來皺巴巴的小菜干,只需將其泡進熱水里,稍等片刻即可食用,營養和風味都還挺不錯呢。
你問大叔這和天上的事兒有什么關系?哈哈,前面說的凍干蔬果、脫水蔬菜包最初就是為載人航天任務而發明的。航天員有時需要在太空駐留很多天,他們得吃點兒蔬菜來補充維生素,可新鮮蔬菜在太空中很難保存,怎么辦?在20 世紀的阿波羅登月計劃中,美國國家航空航天局發明了冷凍脫水蔬菜技術。他們通過低溫加工和快速干燥,幾乎能去除蔬菜中全部的水分,并將其重量降低20%,同時還能保留98%的營養成分。凍干處理后的蔬菜能在太空中長期儲存,為航天員提供必要的維生素,為人類探索宇宙立下了大大的功勞。而今,這種當年天上的高科技已經在地面上四處開花,除了大家吃不膩的凍干蔬果,還有很多對物質活性要求較高的藥物和疫苗等,都是用凍干技術制作而成的。

美味又富有營養的凍干蔬果
哈哈,這個你肯定熟悉,小時候誰都沒少用。對于一些行動不方便的成年人,“尿不濕”在很多時候也是其生活的必需品。
你知道嗎,“尿不濕”曾是專門為解決航天員現實生理需求的“最機智”的科技產品。在“尿不濕”問世之前,嬰兒只能用吸水性不強的紙尿片,需經常更換。麻煩不說,一不留神還會因長時間濡濕皮膚導致疾病。航天員們也不例外,嚴絲合縫不方便穿脫的航天服和特殊的工作環境,總會讓他們遇到內急無法排尿的尷尬場面。
比如,1961 年,第一個進入太空的人類——蘇聯航天員加加林在要進入發射艙前突感尿急,只好通過航天服里的管子向外排尿。同年,在推遲發射的飛船里,美國第一位航天員謝潑德也遭遇了尿急的問題,指揮官命令他尿在航天服里。
直到20 世紀80 年代,美國國家航空航天局的華人工程師唐鑫源領導的團隊,發明了具有強力吸水性能的航天員專用紙尿褲,才避免了這些尷尬場面的出現。唐鑫源博士發明了吸水能力可以達到自身重量的40~60 倍的新材料,再加上單向滲漏的表面包覆,用它們做成的特殊裝置就成了航天員們解決排尿難題的“法寶”。這天上的尷尬事兒地上也總是有啊,“尿不濕”的市場需求潛力巨大,很快,航天員的專屬品就成了家長們的“心頭愛”,有了它,就再也不用擔心孩子會尿濕褲子啦。
現在,同學們穿的運動鞋大多數是帶氣墊的吧,氣墊運動鞋穿著更舒適,跑跳更有彈性,它采用的是來源于上個世紀阿波羅登月計劃中航天服的制作技術呢。
當時,科學家為了制造一個完整并且厚度均勻、能耐受很大壓力的航天服內膽,發明了把一團耐壓軟材料加熱軟化,放在一個模具中,然后再向這個模具中吹入高壓氣體的方法,這種方法叫做“中空吹塑成型”技術。1977 年,一位曾就職于美國國家航空航天局的工程師突發奇想,發現利用“中空吹塑成型”技術來制作帶氣墊的鞋底,能使鞋底受力更加均勻,緩震性能更良好。經過實踐,運動鞋制造商發現這種工藝可以快速高效地制造出前所未有的氣墊鞋,哇,穿著體驗很棒哦!大家都喜歡的事兒那就趕緊推廣嘍,很快,氣墊鞋便普及開來,成為各品牌運動鞋的“標配”和運動愛好者的“剛需”。
新冠肺炎疫情讓同學們對非接觸的紅外體溫計再熟悉不過,無論是學校、住宅小區門口的保安叔叔的手持測溫計,還是商場、超市門口的探測器,都能感應到人體的紅外熱輻射,“嘀”一聲,再一句“體溫正常”,大家就可以放心進入啦。
你一定很難想象,距離動輒以光年(1 光年約等于9.46 萬億千米)計的遙遠恒星的探測技術,竟然會和體溫測量技術聯系起來。紅外體溫計的技術正是來源于紅外線恒星溫度測量技術。上世紀八九十年代,科學家用探測恒星溫度的方法發明了將探測頭放入耳朵就可以量體溫的紅外耳溫計,它可以測量病人耳膜發出的熱輻射,這和測量恒星和行星溫度的方式基本相同。從測量耳溫到測量額溫、測量手腕溫度,甚至人體通過的瞬間就測出準確體溫,紅外體溫計越來越靈敏、便捷,相比之下,測量耗時、讀數麻煩的傳統水銀體溫計實在是應該淘汰啦。

新冠肺炎疫情期間,學生經過紅外體溫檢測,確認體溫正常后進入校園
現在,紅外溫度測量技術應用非常廣泛,除了體溫測量,在生產領域,各種新奇的紅外測溫設備,正在日夜監測著無數機械、電氣系統的溫度,為確保系統的正常運行發揮著不可或缺的作用。
不知道同學們注意到沒有,現在大家戴的眼鏡絕大多數鏡片都是防碎耐劃的。大叔小時候可沒這好事兒,眼鏡要是不小心掉到地上,鏡片沒準就碎成了小片片。哪怕只是倒著放在桌面上,都有可能把鏡片磨花,別提有多慘了!那是因為在抗劃痕鏡片被發明之前,鏡片主要是由研磨和拋光的玻璃制成。玻璃嘛,可不就是易碎、容易傷人。怎么辦呢?1972 年,美國食品和藥物管理局要求太陽鏡和處方鏡片必須是防碎的。沒辦法,鏡片制造商就用上了更耐用的合成材料,可合成材料鏡片又很容易出現劃痕,這就還得靠“天上的辦法”來解決這地面的問題啦。
此后不久,美國國家航空航天局在研究航天器的水凈化系統時,用特殊方法在一個過濾器上涂了一層塑料薄膜,它使物體的外表面變得異常堅硬,利用這一方法,科學家開發了一種用于航天服頭盔面罩的耐磨涂層。1983 年,美國一家太陽鏡制造商也開始在眼鏡鏡片上使用這種耐磨涂層,受到了人們的普遍歡迎。這種鏡片制造技術很快得到推廣,在眼鏡片、光學設備、頭盔面罩、顯示屏等領域廣泛應用。
你知道記憶泡沫嗎,它是一種可以在不使用時恢復原本狀態的特殊材料,生活中最常見的應用包括枕頭、床墊、汽車座椅、頭盔填充物等,它們又軟又彈,用起來可舒服啦。在醫療領域,醫生可以通過調整記憶泡沫,幫助病人減少身體特定部位的壓力;還可以將記憶泡沫應用到假肢中,讓它看起來和摸起來都很像皮膚,還能減少假肢和關節之間的摩擦……是不是很神奇?
記憶泡沫最初是為航天器座椅而設計的,在該材料被發明之前,工程師們意識到,航天器著陸過程中會產生巨大的沖擊力,要是座椅過于堅硬,會對航天員的身體造成嚴重損害。另外,航天員需要乘坐專門設計定制的座椅,而他們的形體會隨著訓練和外界環境的不同而產生變化,但普通座椅調節范圍有限。解決方案就是記憶泡沫,它可以適應航天員的形體,然后在不使用時恢復原來的狀態;它能有效減輕著陸過程中的沖擊力,即使被壓縮到1/10 大小,也能恢復到原來的形狀。