science >> Wetenschap > >> anders

Welke NASA-technologie helpt je warm te houden?

Astronauten-afbeeldingengalerij Materiaal dat werd gebruikt om de ruimtepakken van astronauten te isoleren, vormde later de basis van de ruimtedeken. Bekijk meer foto's van astronauten. Hemera/Thinkstock

De ruimte kan erg koud of erg heet zijn - of beide. Zonnestraling is intens, maar objecten in het donker verliezen snel warmte. De temperatuur kan variëren met 275 graden Fahrenheit (135 graden Celsius) van de ene kant van een object naar de andere [bron:NASA-temperatuur]. Als resultaat, wetenschappers van de National Aeronautics and Space Administration (NASA) hebben manieren moeten bedenken om op te warmen, mensen en apparatuur koelen en isoleren.

De wet vereist dat NASA de technologieën die het uitvindt en ontwikkelt voor commercieel gebruik, promoot. Door de jaren heen, meer dan 1, 300 NASA-spin-offs zijn naar commerciële producten gegaan. De inspanningen van NASA-ingenieurs om de extreme temperaturen in de ruimte te temmen, hebben technologieën gecreëerd die ons hier op aarde warm houden.

De ruimtedeken is waarschijnlijk de bekendste NASA-spin-off om je warm te houden. Het werd oorspronkelijk ontworpen om te beschermen tegen extreme temperaturen in de ruimte en werd gebruikt op bijna alle bemande en onbemande NASA-missies.

Om het materiaal te maken dat in een ruimtedeken gaat, NASA-onderzoekers hebben verdampt aluminium op plastic gedeponeerd. Het resultaat was een zeer dunne maar duurzame plaat van materiaal die heel goed de infrarode golven weerkaatste die warmte creëerden. Het materiaal kan lichaamswarmte reflecteren en behouden of de intense straling van de zon afweren [bron:NASA Scientific Reflecting].

Ruimtedekens werden gebruikt als isolatie in de pakken die astronauten droegen als ze op de maan liepen. Ze dienen ook als stralingsbarrière voor instrumenten, beschermen tegen extreme temperaturen. Op aarde, ruimtedekens zijn beschikbaar voor wandelaars die lichaamswarmte moeten behouden. Toeschouwers die in januari naar een voetbalwedstrijd kijken, gebruiken ze ook om warm te blijven op de tribunes.

Een belangrijk gebruik van ruimtedekens is bij medische noodgevallen zoals auto-ongelukken. Ze zijn een licht, handige manier om te voorkomen dat een slachtoffer warmte verliest en lijdt onder de effecten van een lage lichaamstemperatuur.

De Heatsheet is een variatie op de ruimtedeken. Als je ooit de finish van een marathonrace hebt gezien, je ziet een kudde hardlopers gewikkeld in deze lichtgewicht warmtereflectoren. Heatsheets worden afzonderlijk of op geperforeerde rollen geleverd. Ze zorgen voor passieve verwarming totdat de hardloper zijn of haar kleren bereikt. In ziekenhuizen, de lakens worden gebruikt om patiënten warm te houden na een operatie.

Het materiaal dat wordt gebruikt in ruimtedekens en Heatsheets is ook verkrijgbaar in de vorm van noodopvangplaatsen. Een slaapzak die slechts 70,8 gram weegt, kan 90 procent van de lichaamswarmte reflecteren; het kan het leven redden van een persoon die de nacht in een koude omgeving moet doorbrengen [bron:NASA Scientific Reflecting].

NASA-technologie heeft geleid tot andere innovaties op het gebied van temperatuurregeling. We zullen er in de volgende sectie over praten.

Meer NASA-technologie om warm te blijven

Ruimtepakken ontworpen door NASA voor Apollo-astronauten gebruikten verwarmingselementen om astronauten te beschermen tegen extreme kou. Een deel van deze zelfde technologie is verwerkt in een verwarmd vest dat op de markt wordt gebracht door het Australische bedrijf Jett. Het omvat oplaadbare lithium-polymeerbatterijen en flexibele verwarmingsspiralen. Het kledingstuk kan je warm houden bij zeer koude temperaturen [bron:Jett].

Soortgelijke technologie is toegepast op verwarmde handschoenen en laarzen. Ze bevatten een open mesh-stof met verwarmingselementen die gebruikmaken van chemisch geëtste foliecircuits. Het verwarmingscircuit is vergelijkbaar met het circuit dat wordt gebruikt in de Apollo-opdrachtmodule [bron:Ruzic].

Een Thermos vacuümfles houdt je koffie urenlang warm. Stel je voor dat miljoenen microscopisch kleine vacuümcontainers op een gebouw worden toegepast. NASA-wetenschappers ontwikkelden keramische microsferen als isolatoren. Elke kleine bal bevat een vacuüm. Deze duurzame keramische cenosferen , kan worden gemengd met verf. Als ze de binnenmuren van een huis bedekken, ze zorgen ervoor dat de warmte niet ontsnapt. Geschilderd op buitenmuren, ze weren warmte af, een structuur koeler houden in de zomer. De verven zijn gebruikt om stacaravans en recreatieve voertuigen te isoleren [bron:Intermodal].

Een andere hightech isolator bevat micro-ingekapselde faseovergangsmaterialen. Dit zijn ook microscopisch kleine balletjes, maar ze zitten vol met chemicaliën die van fase veranderen -- dat wil zeggen, ga van vast naar vloeibaar en terug - afhankelijk van de temperatuur. NASA-onderzoekers ontwikkelden ze voor gebruik in handschoenvoeringen voor astronauten. Wanneer de lichaamstemperatuur van een persoon stijgt, het materiaal neemt de warmte op. Als het valt, het materiaal geeft de warmte af, warmte bieden [bron:NASA Scientific Covered].

De capsules zijn klein genoeg om ingebouwd te kunnen worden in de vezels van zogenaamde "slimme" kleding. Gebruikt in sokken, handschoenen of hoeden, de stoffen isoleren niet alleen, ze reageren eigenlijk op het lichaam van de persoon, warmte leveren of opnemen wanneer dat nodig is. De stoffen zijn ook bruikbaar in matrasbeschermers, waar ze normale temperatuurschommelingen bufferen, iemand helpen om beter te slapen.

Een ander door NASA ontwikkeld hightech verwarmingsmateriaal is: aerogel . Dit schuim op siliconenbasis met extreem lage dichtheid is geweldig in het stoppen van warmteoverdracht. Het ruimteagentschap gebruikt het om stof van kometen te verzamelen. Op aarde is het ingebouwd in raceauto's voor warmte-isolatie. Het kan ook worden gebruikt om betere koelkasten te maken met veel dunnere wanden en meer ruimte binnenin voor voedsel. Het zou ooit een superefficiënte woningisolatie kunnen worden [bronnen:NASA Facts, NASA-vangst].

Dit zijn slechts enkele van de manieren waarop het overwinnen van de extreme temperaturen in de ruimte zijn vruchten heeft afgeworpen. Lees verder voor meer informatie over NASA-warmtetechnologie.

NASA-technologie die je koel houdt

Astronauten kunnen te veel warmte opbouwen in ruimtepakken. NASA-wetenschappers ontwikkelden een stoffen mesh-kleding met ingebedde buizen voor watercirculatie om deze warmte af te voeren. De technologie is aangepast voor autocoureurs en brandweerlieden, die ook een manier nodig hebben om af te koelen wanneer ze in een beschermend pak werken. Het is ook een zegen voor personen met multiple sclerose en enkele andere aandoeningen, die niet kan afkoelen door te zweten [bron:O'Rangers].

Veel meer informatie

bronnen

Intermodale stalen gebouwen. "Alles over NASA-gerelateerde keramische isolatiecoatings." (geraadpleegd op 17 maart, 2011) http://www.isbu-info.org/all_about_ceramic_insulation.htm
Jet. "Verwarmd vest." (geraadpleegd op 17 maart, 2011) http://www.jett.us.com/heat_vest_complete.htm
Nasa. "Komeetstof vangen met Aerogel." (geraadpleegd op 17 maart, 2011) http://www.nasa.gov/mission_pages/stardust/spacecraft/aerogel-index.html
Nasa. "Wat is de temperatuur van de ruimte?" (geraadpleegd op 17 maart, 2011) http://www.nasa.gov/pdf/379068main_Temperature_of_Space.pdf
NASA wetenschappelijke en technische informatie. "Nadenken over ruimtevoordelen:een lichtend voorbeeld, " Spin-off, 2006. (toegankelijk 17 maart, 2011) http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2006/ch_9.html
NASA wetenschappelijke en technische informatie. "Gedekt in comfort, " Spin-off 2004. (toegankelijk op 17 maart, 2011) http://www.nasatech.com/spinoff/Spinoff2004/ch_1.html
O'Rangers, Eleanor A. "NASA-spin-offs:de ruimte naar de aarde brengen, "Space.com, 26 januari 2005. (toegankelijk 17 maart, 2011) http://www.space.com/731-nasa-spin-offs-bringing-space-earth.html
Ruzic, Neil. P. "Warme handen en voeten, " NASA Spin-off 1976. (toegankelijk op 17 maart, 2011) http://www.sti.nasa.gov/tto/back_issues_archives/1976.pdf