吃太空蔬菜、穿航天员“同款”……航天科技走入寻常百姓家(2)
相关技术研发负责人告诉记者,要达到国产航天舱内工作服的抗菌性、阻燃性、耐磨性、抗静电性等指标要求,他们必须克服诸多技术难题。航天舱内工作服对于细菌在产品上的存在数量有严格的要求,部分抗菌要求甚至超过了医疗用品的相关标准。除此之外,因为舱内环境相对狭窄,仪器设备较多,航天员在这种环境中穿梭,需要其服装具备较高的耐磨性。
在此基础上,研发人员把航天舱内工作服等产品运用到的科技,应用于日常的户外装备开发中,对面向普通消费者的产品进行优化与全面升级。
例如,在研发航天服装的过程中,研发人员采用了一种抗菌技术,该技术能够有效刺穿细菌壁,从而抑制细菌滋生,多次洗涤后抗菌率依然大于90%。目前,该技术已经被运用于部分户外服装的制作中。另外,相关抗静电技术也被运用在了秋冬季服装上,其可以有效解决恼人的静电问题。
不仅是航天员“同款”服装能够被大众穿在身上,航天器应用的材料也可以被用于服装制造。
例如,为了对抗火星“冰火两重天”的温度考验,“天问一号”火星探测器和“祝融号”火星车表面都采用了气凝胶材料。南京大学化学化工学院教授金钟介绍道,气凝胶材料分为耐高温和耐低温两种,既能够阻隔探测器着陆发动机产生的高达1200摄氏度的高温热流,保护着陆平台的正常功能;又能够确保火星车在零下130摄氏度的环境下仍能正常工作。除此之外,气凝胶极轻的质量也不会增加“天问一号”火星探测器的载荷。以该探测器上的气凝胶材料为例,如将其做成薄片状,那么只需要10克这种材料,就可以将薄片铺满一个标准足球场。
“气凝胶最有前景的大规模应用领域是隔热、保温和节能。”金钟表示,在建筑、服饰和工业生产等领域,用气凝胶取代传统的隔热材料具有非常大的潜力。目前,某国产服装品牌研发团队通过技术改良,克服了气凝胶材质脆弱、容易掉粉、不宜剪裁等缺陷,已将气凝胶材料成功应用于民用服装行业,并实现了大规模量产,如今普通消费者也能够享受到与航天器同等的保温待遇。
智能护目镜里藏着“天问一号”的专利
在新冠疫情肆虐期间,体外膜肺氧合治疗(ECMO)在临床救治中发挥着重要作用。但长期以来,受制于技术门槛高、研发费用高等因素,国产ECMO研发一直面临困境。而就在今年初,中国国家药监局经审查,采用附条件批准方式,应急批准航天新长征医疗器械(北京)有限公司研发的辉昇—I型体外肺支持辅助设备注册上市,使其成为第二款获批的国产ECMO产品。
ECMO主要为重症心肺功能衰竭患者提供持续的体外呼吸与血液循环支持,核心部件一般包括人工心(离心泵主机及离心泵泵头)和人工肺(膜肺),可以较长时间代替人的心、肺功能,维持住患者的血压和血氧,为危重症患者的抢救赢得宝贵时间,因此被视作重症监护病房(ICU)里拯救生命的“守门员”。
据辉昇—I型体外肺支持辅助设备技术攻关总指挥、中国航天科技集团公司第一研究院第十八研究所所长曾思介绍,该产品技术自主可控,具有完全自主知识产权,总体性能和指标达到国际同类产品水平,其核心技术来源于火箭伺服系统。伺服系统是火箭飞行控制的执行机构,通过精准动作推动发动机喷管摆动,使火箭在飞行全过程中姿态稳定受控。