L'astronave non è l'unica grande invenzione della NASA. Hemera/Thinkstock La National Aeronautics and Space Administration (NASA), l'agenzia del governo degli Stati Uniti che gestisce il programma spaziale civile del paese, ha compiuto alcune imprese davvero sorprendenti sin dal suo inizio nel 1958:dal battere l'Unione Sovietica nella corsa per portare gli astronauti sulla luna, per esplorare la superficie di Marte con veicoli robotici senza equipaggio. Quindi probabilmente non sarai sorpreso di sentire che la NASA impiega un fantastico gruppo di talenti scientifici e ingegneristici in una vasta gamma di campi, dall'astronomia e dalla fisica alla chimica, biologia e scienza dei materiali.
La NASA ha inventato ogni sorta di tecnologia per risolvere i problemi peculiari dell'esplorazione spaziale. Negli anni Cinquanta e nei primi anni Sessanta, ha creato il rivoluzionario design del controllo di stabilizzazione a tre assi che consente ai satelliti di puntare le loro antenne, strumenti e pannelli solari con precisione. Da allora, è stato un risolutore di problemi così prolifico che circa uno su 1, 000 brevetti statunitensi vengono concessi a qualcuno che lavora su un progetto della NASA [fonte:Rayl].
Infatti, la forza lavoro della NASA è così ingegnosa che molte delle sue invenzioni sono utili per quelli di noi che rimangono a terra. L'agenzia dispone anche di un apposito ramo amministrativo, il programma di utilizzo della tecnologia, che si concentra sull'aiutare le aziende a trasformare le idee alla base dei gadget spaziali in innovazioni industriali e di consumo.
L'elenco delle invenzioni è certamente lungo, ma se dobbiamo individuare alcuni preferiti, questi 10 sarebbero in cima alla lista.
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Se stai cercando di mettere uno di questi su una sedia, faresti meglio a sperare che sia pieno di memory foam. Foto per gentile concessione di Aaron Fotheringham All'inizio degli anni Sessanta, un ingegnere aeronautico di nome Charles Yost ha lavorato su una tecnologia progettata per assicurarsi che il modulo di comando dell'Apollo e i suoi astronauti potessero essere recuperati in sicurezza dopo l'atterraggio. Quell'esperienza è tornata utile quattro anni dopo, quando Yost è stato scelto per aiutare l'Ames Research Center della NASA a sviluppare sedili per aerei in grado di assorbire l'energia degli incidenti e aumentare le possibilità di sopravvivenza dei passeggeri. Yost ha creato uno speciale tipo di schiuma plastica che aveva la capacità apparentemente miracolosa di deformarsi e assorbire una pressione tremenda, poi tornare alla sua forma originale.
I ricercatori hanno scoperto che la "schiuma a ritorno elastico lento, " come si chiamava inizialmente, non solo ha reso i passeggeri più sicuri, ha anche reso più confortevole stare seduti per ore sui lunghi voli perché ha permesso una distribuzione più uniforme del peso corporeo.
Nel 1967, Yost ha formato la sua compagnia, Sistemi dinamici Inc., che ha commercializzato l'innovazione come "schiuma temperante". Da allora, memory foam ha trovato la sua strada in decine di applicazioni. Negli anni '70 e '80, la squadra di Dallas Cowboys di pro football lo ha utilizzato per rivestire i caschi dei giocatori per ridurre il trauma dell'impatto sul campo. I produttori di scarpe hanno chiesto alla schiuma di creare speciali solette ad alto comfort. Negli ospedali, imbottiture per materassi e sedili per sedie a rotelle realizzati con la schiuma supportano i pazienti con dolori, piaghe pericolose sui loro corpi.
Le aziende continuano a trovare nuovi usi per il memory foam e i suoi discendenti. Una società del Colorado utilizza un tipo di memory foam per costruire zattere gonfiabili per paraurti, che resistono all'affondamento, per le corse in acque bianche nei parchi a tema. Un'azienda del Kentucky lo costruisce nelle selle dei cavalli e lo usa per realizzare tutori protesici per animali feriti [fonte:NASA Spinoff].
Prossimo, esamineremo un'invenzione con l'intelligenza per proteggere le apparecchiature high-tech della NASA dagli elementi, sia dentro che fuori la Terra.
Una sfida con l'esplorazione dello spazio è che le apparecchiature devono resistere a condizioni radicali, dal calore degli scarichi dei razzi al freddo estremo nello spazio. Sorprendentemente, una delle forze più distruttive è l'effetto corrosivo degli spruzzi e della nebbia oceanici carichi di acqua salata. Arrugginisce i cavalletti - grandi telai che circondano i siti di lancio di razzi - e le strutture di lancio al Kennedy Space Center della NASA in Florida e in altre strutture costiere. Fortunatamente, negli anni '70, i ricercatori del Goddard Space Flight Center dell'agenzia hanno scoperto che rivestire l'attrezzatura con uno strato protettivo contenente polvere di zinco e silicato di potassio aiuterebbe a contrastare la costosa ruggine.
All'inizio degli anni '80, una società chiamata Inorganic Coatings Inc. ha utilizzato il concetto per produrre un materiale non tossico, rivestimento a base d'acqua, IC 531 silicato di zinco, che si lega facilmente all'acciaio e si asciuga in 30 minuti fino a diventare un materiale duro, finitura simile alla ceramica. Il rivestimento è stato applicato alle travi del ponte, condutture, piattaforme petrolifere, attrezzature per banchine, boe, telai di autoarticolati e persino agli esterni dei carri armati dell'esercito americano.
Ma forse l'applicazione più celebre del rivestimento è arrivata a metà degli anni '80, quando ne furono applicati 225 galloni (852 litri) all'interno della Statua della Libertà, per aiutare a frenare l'ulteriore deterioramento della figura iconica secolare [fonte:Space Foundation].
Prossimo, incontreremo la tecnologia con la capacità di farci intravedere qualcosa di così vasto come il cosmo e minuscolo come le arterie che si allontanano dal cuore umano.
NO, LA NASA NON HA INVENTATO QUELLODue prodotti sono spesso erroneamente attribuiti al programma spaziale:
ArterioVision abbina apparecchiature a ultrasuoni come questa con il genio del software della NASA. © iStockphoto/johnnyscriv Dalla metà degli anni Sessanta, gli scienziati del laboratorio di elaborazione delle immagini del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA hanno lavorato per migliorare il software di imaging video, in modo che gli astronomi possano trasformare i dati delle sonde spaziali in dati sempre più vividi, immagini ad alta risoluzione di pianeti lontani e altri oggetti celesti.
Negli ultimi anni, i ricercatori medici hanno applicato alcune delle innovazioni software della NASA per scrutare non nel cielo ma nei sistemi circolatori dei pazienti per i segni di aterosclerosi, una malattia comune in cui il materiale grasso si accumula all'interno delle arterie e minaccia di causare infarti e ictus.
Il California Institute of Technology, che gestisce JPL per la NASA, concesso in licenza la tecnologia a una società privata, Medical Technologies International Inc. (MTI), il cui capo ingegnere, Robert Seltzer, era un ricercatore veterano del JPL. Il risultato è stato il software ArterioVision. Può essere utilizzato con apparecchiature ad ultrasuoni per eseguire un esame non invasivo dell'arteria carotide di un paziente, che porta il sangue al cervello.
Abbinato alle tecnologie ad ultrasuoni, ArterioVision è in grado di rilevare i segni di malattie cardiovascolari in fasi molto precoci, quando altrimenti eluderebbe il rilevamento da parte dei test convenzionali. Di conseguenza, gli esperti medici affermano che più pazienti potrebbero avere la possibilità di frenare la malattia con cambiamenti nella dieta e nello stile di vita, piuttosto che farmaci o interventi chirurgici su tutta la linea [fonte:NASA]. Gli studi medici in tutti i 50 stati degli Stati Uniti offrono test ArterioVision [fonte:Lockney]. Questa prossima invenzione della NASA ha ampliato le opzioni di stile di vita per le persone con problemi di udito in tutto il mondo.
Gli apparecchi acustici amplificano il suono, ma non lo chiariscono. Comstock/Thinkstock Alla fine degli anni Settanta, Adam Kissiah Jr., un ingegnere non udente che lavora al programma dello space shuttle presso il Kennedy Space Center della NASA, conosceva fin troppo bene le carenze degli apparecchi acustici analogici convenzionali. Hanno semplicemente amplificato il suono che entrava nell'orecchio senza chiarirlo. Nel tentativo di risolvere il problema, ha messo a frutto la sua conoscenza dei progressi della NASA nei sistemi di rilevamento elettronico, telemetria, e sensori di suoni e vibrazioni. Ha ideato un nuovo tipo di apparecchio acustico:un impianto che producesse impulsi digitali per stimolare le terminazioni nervose uditive, che poi trasmetterebbe i segnali al cervello.
Kissiah ha continuato a lavorare con BioStim, una società privata, per sviluppare il nuovo dispositivo. I concetti brevettati di Kissiah sono stati sviluppati da altri produttori [fonte:Space Foundation]. Da allora, secondo la Food and Drug Administration degli Stati Uniti, 219, 000 pazienti hanno ricevuto impianti cocleari [fonte:NIDCD]. I dispositivi consentono alle persone sorde dalla nascita di sentire per la prima volta. Hanno anche ripristinato l'udito per coloro che hanno ancora un nervo uditivo reattivo ma che hanno perso l'udito a causa di traumi o malattie [fonte:Space Foundation].
Questa applicazione della tecnologia spaziale ha fatto un'enorme differenza nella vita di persone come Mike Scheerer, a Peoria, Malato., uomo sulla cinquantina, che ha ricevuto un impianto cocleare nel 2009 e ha sentito il canto degli uccelli canori sugli alberi del suo quartiere. "Direi che è la cosa più bella che abbia mai sentito, " ha detto al quotidiano Peoria Star. "Non avevo mai sentito uccelli prima, che posso ricordare" [fonte:Davis].
Il ruolo della NASA nel rivoluzionare i nostri sensi non si ferma all'udito. Scopri in che modo l'organizzazione protegge la visione delle persone.
Può sembrare difficile da credere, ma c'è stato un tempo in cui gli occhiali in realtà erano fatti di vetro. Non solo erano pesanti, ma se la persona che li indossa è stata colpita da qualcosa, la lente si frantuma e vomita minuscoli, schegge di vetro minacciose per la vista. Per tale motivo, nel 1972, la Food and Drug Administration degli Stati Uniti ha dichiarato che tutti gli occhiali da sole e le lenti da vista sono infrangibili, che essenzialmente ha costretto i produttori di lenti a passare a una plastica più resistente.
La plastica ha fornito un'ottica migliore e ha assorbito meglio la luce ultravioletta, ma c'era un problema:le lenti di plastica erano incredibilmente facili da graffiare. È qui che è entrato in gioco lo scienziato della NASA Ted Wydeven dell'Ames Research Center dell'agenzia. Mentre lavorava su un sistema di purificazione dell'acqua per veicoli spaziali, Wydeven ha rivestito un filtro con un sottile, pellicola di plastica, utilizzando una scarica elettrica di un vapore organico. Il rivestimento risultante era sorprendentemente resistente, e la NASA hanno utilizzato il concetto per sviluppare un rivestimento resistente all'abrasione per le visiere dei caschi spaziali e le attrezzature aerospaziali. Nel 1983, Foster-Grant, il produttore di occhiali da sole, commercializzato il rivestimento antigraffio, e oggi, la maggior parte degli occhiali venduti negli Stati Uniti è dotata di lenti in plastica che durano 10 volte più a lungo di quelle vecchie [fonte:Space Foundation].
Riuscite a indovinare quale invenzione della NASA detiene il titolo di tecnologia più autorizzata dall'agenzia a partire dal 2010? Continua a leggere per vedere se hai indovinato.
Le navette hanno lasciato un sacco di pulizie dopo le loro gloriose partenze. La NASA ha trovato almeno una soluzione a questo problema. Marc Serota/Getty Images Dopo che la NASA ha lanciato una navetta nello spazio, una sfilza di carburante e rifiuti chimici rimangono sulla rampa di lancio e nell'area circostante.
Un composto in particolare, tricloroetilene, chiamato anche "trike, " impiega molto tempo per decomporsi naturalmente nel terreno. È anche noto per causare problemi di salute, compresi gli effetti dannosi per il sistema nervoso e lo sviluppo [fonte:EPA].
La situazione diventa più allarmante se si considera il fatto che la pulizia non era una priorità durante il periodo di massimo splendore del programma shuttle della NASA prima della metà degli anni '70 [fonte:Waymer]. Infatti, i rifiuti del triciclo sono stati gettati nel terreno, nell'ipotesi che il composto evapori (non lo ha fatto).
Ma la NASA ha capito e ha escogitato un metodo per abbattere i rifiuti. Piuttosto che rimuoverlo fisicamente, Gli scienziati della NASA Jacqueline Quinn e Kathleen Brooks Loftin hanno inventato una soluzione che aiuta a scomporre il trike in sottoprodotti non tossici senza alcun danno per l'ambiente. Hanno vinto l'invenzione dell'anno sia commerciale che governativa dell'agenzia nel 2005.
La soluzione densa, chiamato ferro emulsionato zero-valente , può essere iniettato nelle acque sotterranee, dove neutralizza le sostanze chimiche tossiche che rappresentano una minaccia per l'ambiente. La tecnologia è passata facilmente nei mercati commerciali, con prodotti chimici, aziende manifatturiere e petrolifere che acquistano la soluzione per bonificare i terreni contaminati da sostanze tossiche dalle loro attività. Infatti, la soluzione è diventata così popolare, è la tecnologia più autorizzata dell'agenzia a partire dal 2010 [fonte:Spinoff Magazine].
Diabete e NASA insieme nella stessa frase? Scopri la loro relazione nella pagina successiva.
Cosa hanno in comune la NASA e il diabete?
Per i principianti, l'agenzia ha reso più facile il trattamento della condizione, grazie ai ricercatori che lavorano sulla navicella spaziale Mars Viking. Al tempo, la possibilità di viaggiare più lontano nello spazio presentava anche sfide nel monitoraggio della salute degli astronauti, spingendo il team a trovare nuovi modi per supervisionare i segni vitali degli astronauti.
Sistemi di monitoraggio simili sono stati adottati per aiutare a curare le persone con diabete insulino-dipendente, noto anche come diabete di tipo 1. Come risultato del lavoro del Goddard Space Flight Center, esperti medici hanno creato dispositivi impiantati in grado di monitorare i livelli di zucchero nel sangue di una persona e inviare segnali per rilasciare insulina nel suo corpo quando necessario [fonte:NASA]. La tecnologia, conosciuto oggi come an pompa per insulina , ha contribuito a monitorare la salute delle persone affette da diabete dalla fine degli anni '80.
L'invenzione differiva dai precedenti distributori di insulina in quanto il dispositivo offriva alle persone una tariffa preprogrammata che era personalizzabile in base alle esigenze della persona. Ha anche rimosso la necessità di iniezioni giornaliere di insulina [fonte:NASA Spinoff].
Si scopre che la stessa tecnologia che consente alla NASA di separare le navette dai razzi può anche liberare le vittime intrappolate. Vai avanti per scoprire come.
Speriamo che quei coltelli che ha in mano non abbiano bisogno di salvarti da un punto difficile in cui ti trovi, ma se lo fanno, assicurati di ringraziare la NASA. Immagine per gentile concessione della NASA/Spinoff Dopo che una navetta spaziale della NASA ha scambiato l'atmosfera terrestre con le profondità della galassia, si stacca dai suoi razzi. La tecnologia responsabile di questa transizione impeccabile vanta anche usi salvavita sul campo [fonte:Barrett].
Accanto a Hi-Shear Technology Corporation di Torrance, La NASA ha contribuito allo sviluppo cesoie di vita nel 1994, un tipo di attrezzatura da taglio che torna utile durante le situazioni di emergenza e soccorso [fonte:Spinoff Magazine]. I punti di forza dell'invenzione derivano dal suo costo ridotto, peso e rumore:tutti fattori che mettono meno stress alle vittime e ai soccorritori rispetto ai grandi sistemi idraulici e ai tubi flessibili necessari per le operazioni precedenti. Anziché, queste cesoie sono "azionate pirotecnicamente, " significa che traggono una carica da una reazione pirotecnica all'interno della cartuccia del dispositivo. È lo stesso concetto che la NASA usa per separare le navette dai loro razzi a mezz'aria, tranne su scala ridotta.
Lifeshear ha aiutato le squadre di ricerca e soccorso a salvare le persone intrappolate in auto distrutte o edifici crollati. L'invenzione ha liberato le vittime da pericolosi detriti subito dopo l'attentato di Oklahoma City nel 1995 e gli attacchi dell'11 settembre al World Trade Center nel 2001.
Avanti:una piccola invenzione con un grande potenziale.
Grazie, Hubble, per tutto, inclusa la tua fantastica tecnologia CCD. Immagini Stocktrek/Immagini Getty Se dovessi sbirciare all'interno del telescopio spaziale Hubble, troverai molti sensori e cablaggi ad alta tecnologia. Ma un pezzo in particolare ha trovato la sua strada nel regno medico sulla Terra.
Dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) possiedono la capacità di "digitalizzare" la luce in dati. In altre parole, offrono un modo più semplice per convertire l'energia luminosa (dai fotoni) in immagini digitali rispetto ad altri metodi di imaging. Nel 1997, La NASA ha creato un CCD "supersensibile" per Hubble per aumentare la qualità e l'ampiezza dei fenomeni che potrebbe visualizzare nel cosmo.
Ma la LORAD Corporation ha raccolto l'idea di un nuovo modo per scansionare le pazienti di sesso femminile per il cancro al seno [fonte:NASA]. Proprio come il sensore supersensibile ha permesso a Hubble di raccogliere maggiori dettagli su strutture ed eventi nello spazio, il CCD consente ai medici di eseguire test più precisi su donne che potrebbero avere un cancro al seno.
Invece di eseguire una biopsia più ampia, o campione di tessuto, dai pazienti, il CCD fornisce maggiori dettagli quando si individuano le aree di preoccupazione nel corpo umano. Di conseguenza, le donne potrebbero subire un trattamento meno invasivo, procedura a basso costo rispetto ad altre tecniche.
La stessa invenzione che ha dissetato gli astronauti nello spazio ha lasciato il segno anche su quelli sulla Terra.
Acqua:ha un sapore ancora migliore quando è (per lo più) priva di quei fastidiosi microrganismi. Foto per gentile concessione di CDC Anche se gli astronauti svolgono il loro lavoro a miglia di distanza dalla superficie terrestre, fanno ancora affidamento su beni di prima necessità che possiamo dare per scontati. Prendi acqua pulita, Per esempio. In che modo la NASA garantisce che l'acqua bevuta dagli astronauti sia sicura?
Questa domanda ha spinto l'agenzia a creare speciali filtri per l'acqua negli anni '70 per fare in modo che alcuni astronauti avessero acqua pulita nello spazio [fonte:Marconi]. Lavorando con Umpqua Research Company in Oregon, La NASA ha creato cartucce filtranti che utilizzano lo iodio per pulire le riserve d'acqua dalle navette.
La tecnologia, chiamata valvola di ritegno microbica, ha acquisito slancio nella pulizia dell'acqua per gli impianti idrici comunali. Ha aperto la strada all'ideazione di altri modi per filtrare la risorsa per il consumo umano. Tali filtri diventano particolarmente importanti nelle aree in cui i prodotti chimici hanno contaminato le acque sotterranee.
Negli ultimi anni, La NASA ha alzato la posta con i suoi studi sull'acqua creando unità in grado di riciclare in modo più efficiente i rifiuti umani come l'urina in acqua potabile sicura per gli astronauti [fonte:Beasley]. Sebbene la prospettiva di avventurarsi su Marte sembri lontana anni luce, il potenziale di fornire all'equipaggio spaziale l'acqua di cui ha bisogno potrebbe non esserci.
Per maggiori dettagli sulle invenzioni della NASA e altre risorse interessanti, controlla la pagina successiva.
Pubblicato originariamente:17 gennaio 2011
