Những phát minh và sản phẩm phụ của NASA mà bạn có thể tìm thấy trong nhà của mình

Nhiều công cụ, máy móc và phương tiện trong nhà của bạn có nguồn gốc từ nghiên cứu do NASA thực hiện trong hơn 50 năm qua.

Những công nghệ này ban đầu được thiết kế để hỗ trợ thám hiểm không gian và đưa con người lên Mặt Trăng được khởi xướng vào năm 1961.

Sau đó công nghệ của NASA đã được các công ty thương mại tiếp thu và điều chỉnh để đưa nó vào lĩnh vực thương mại công cộng, mang đến những sản phẩm mới và mang tính cách mạng, đã thay đổi cách mọi người sống và tương tác với môi trường.

Trong suốt bài viết này, chúng ta đi sâu vào kho lưu trữ của NASA để khám phá những nghiên cứu và phát minh đổi mới đã giúp tạo ra những sản phẩm gia dụng phổ biến nhất hàng ngày.

Máy lọc nước

Mặc dù các bộ lọc nước cơ bản đã tồn tại từ giữa những năm 1950, nhưng phải đến khi NASA bơm tài nguyên vào nghiên cứu của mình cho chương trình Apollo vào năm 1963 thì các hệ thống lọc hiện đại mới bắt đầu xuất hiện. NASA đã dẫn đầu nghiên cứu về lĩnh vực này vì họ cần một lượng lớn nước sạch lưu trữ thời gian dài trong điều kiện khắc nghiệt bên ngoài không gian.

Để đạt được mục tiêu này, NASA đã phát triển một hệ thống hoạt động bằng cách sử dụng khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm và hạt vật chất có trong nước khi được xử lý đặc biệt với than củi. Phương pháp xử lý này - về cơ bản là một quá trình oxy hóa mở ra hàng triệu lỗ chân lông nhỏ giữa các nguyên tử cacbon trong than củi - khuếch đại khả năng hấp thụ của than củi, với diện tích bề mặt xốp, lớn đã tạo ra nhiều vị trí để các chất ô nhiễm liên kết hóa học với nó thông qua lực hút. Điều này làm cho nước thu được không có tạp chất.

Bộ vi xử lý - Microprocessor

Về mặt kỹ thuật, NASA không phát minh ra mạch tích hợp, thay vào đó phát minh này xuất hiện vào năm 1958 bởi kỹ sư điện Jack Kilby, tuy nhiên NASA đã phát minh ra các biến thể mới hơn và tiên tiến hơn của mạch tích hợp. 

Chương trình Apollo của NASA đã khởi động cuộc cách mạng vi mạch, với việc chính phủ Hoa Kỳ đã thu mua hơn 60% mạch tích hợp trong nước những năm 1960.

Một trong những ứng dụng cao cấp đầu tiên của công nghệ vi mạch là trong máy tính hướng dẫn Apollo với giao diện DSKY, được sử dụng để cung cấp khả năng tính toán và điều khiển trên tàu để điều hướng, cũng như điều khiển mô-đun chỉ huy và mô-đun Mặt Trăng. 

Ngày nay, các mạch tích hợp có thể được tìm thấy trong hầu hết mọi lĩnh vực của cuộc sống, từ điện thoại di động và máy tính cá nhân đến lò vi sóng - điều này chủ yếu nhờ vào quá trình xử lý và sản xuất vi mạch rẻ tiền từ Chương trình Apollo của NASA.

Mũ bảo hiểm

Vào những năm 1970 , NASA đã phát minh ra bọt ủ, một vật liệu hấp thụ sốc được thiết kế để cải thiện độ an toàn của đệm máy bay. Loại bọt ủ này sau đó được trang bị cho mũ bảo hiểm và ghế ngồi của tàu vũ trụ Apollo, đây là một lớp lót giúp giảm thiểu một số lực cực đoan mà các phi hành gia sẽ phải chịu.

Bọt ủ là một loại polyurethane được xử lý bằng các hóa chất bổ sung có cả độ nhớt và mật độ cao, các đặc tính lý tưởng để hấp thụ các tác động đáng kể và chống lại dòng năng lượng. Bọt có tính đàn hồi nhớt và nhạy cảm với nhiệt độ, nghĩa là khi được ép vào nguồn nhiệt, nó có thể tạo ra hình dáng theo khuôn.

Loại bọt ủ ban đầu được tùy biến thành bọt xốp cách nhiệt và được tung ra thị trường vào đầu những năm 1980, sau đó nó nhanh chóng được sử dụng trong các thiết bị y tế như nệm xốp cách nhiệt và dụng cụ thể thao như mũ bảo hiểm bóng bầu dục Mỹ và mũ bảo hiểm xe máy, xe đạp.

Dụng cụ không dây

Sau khi Kennedy công bố chương trình Apollo vào năm 1961, một loạt nghiên cứu về tính thực tiễn của chuyến bay vũ trụ của con người được khởi động. Một trong những bước đột phá đáng chú ý nhất là phát minh của NASA hợp tác với công ty công cụ Black+Decker - một công cụ có thể quay bu-lông trong điều kiện không trọng lực mà không làm quay phi hành gia. 

Từ đó, chương trình nghiên cứu đã phát triển các công cụ không dây cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm máy khoan búa quay không dây có thể được sử dụng để khai thác đá từ bề mặt Mặt Trăng.

Những công cụ này hoạt động bằng cách khai thác công nghệ mới của các tế bào điện hóa có thể sạc lại quy mô nhỏ và có thể được nhóm lại để tạo thành một bộ pin có khả năng cung cấp đủ năng lượng tạo ra lượng mô-men xoắn cần thiết cần thiết để khoan vào lớp vỏ bề mặt của Mặt Trăng. 

Ngày nay, công nghệ này đã trở nên phổ biến và rộng rãi, với phần lớn các công cụ hoạt động nhờ bộ pin không dây có thể sạc lại giữa các lần sử dụng. Điều thú vị là, từ nghiên cứu do NASA thực hiện vào những năm 1960, Black+Decker đã phát triển máy hút bụi cầm tay 'Dust Buster' không dây.

Tròng kính chống xước

Sau khi NASA nhận ra rằng nhựa hấp thụ tia cực tím tốt hơn rất nhiều và không bị vỡ nếu bị rơi, họ đã quyết định sản xuất những tấm che không gian bằng nhựa. Tuy nhiên, nhựa không tráng phủ sẽ dễ bị trầy xước và khi xem xét lượng bụi và mảnh vụn trong môi trường không gian, người ta xác định rằng cần phải phát triển các loại thấu kính và lớp phủ chống trầy xước.

Từ những nghiên cứu của NASA, tấm che không gian hiện đã được phủ một lớp phủ carbon giống như kim cương ở dạng màng mỏng bên ngoài tấm che. Một nhánh của công nghệ này hiện đã có trên các loại kính râm của Ray-Ban, và Foster Grant cũng đã mua giấy phép tái tạo các lớp phủ ban đầu để áp dụng cho toàn bộ các sản phẩm của mình.

Đầu báo khói

Máy dò khói do Francis Robbins Upton được phát minh vào năm 1890, tuy nhiên NASA đã phát minh ra một mẫu có độ nhạy thay đổi vào năm 1973. 

Ngay trước khi Nasa phóng trạm vũ trụ đầu tiên của Hoa Kỳ - Skylab - vào năm 1973, để phát hiện hơi độc trên tàu và đã thành công. Bây giờ thiết bị này đã có mặt trong rất nhiều hộ gia đình và đặc biệt là chung cư.

Truyền hình vệ tinh

Có lẽ không có gì ngạc nhiên khi Nasa cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc phát minh ra truyền hình vệ tinh. Vệ tinh đầu tiên có khả năng chuyển tiếp tín hiệu TV là Telstar 1, được cơ quan này phóng vào năm 1962.

Nó bắt đầu như một dự án hợp tác giữa Phòng thí nghiệm Bell để phát triển một hệ thống liên lạc vệ tinh thử nghiệm trên Đại Tây Dương. Sau đó, Nasa tiếp tục phát triển công nghệ này nhằm tạo ra các hệ thống tiên tiến hơn để giảm tiếng ồn và lỗi trong tín hiệu được truyền, dẫn đến khả năng truyền video và âm thanh độ nét cao.

Lót giày

Một trong những phát minh đáng chú ý nhất mà NASA đưa vào bộ quần áo phi hành gia của mình là vật liệu 'khớp đệm' 3D đặc biệt trong ủng để đệm và thông gió. Được sử dụng để giúp các phi hành gia kiểm soát tốt hơn, nhanh nhẹn hơn và kéo dài tuổi thọ của ủng Mặt Trăng - một chiếc giày bọc ngoài trượt qua phần ủng áp suất tích hợp của bộ đồ phi hành gia.

Lớp bên ngoài được làm từ vải dệt kim loại, ngoại trừ đế cao su silicon có gân giúp tạo thêm độ đàn hồi và thoải mái khi đi bộ trên Mặt Trăng. Khu vực lưỡi gà được làm từ vải sợi thủy tinh phủ Teflon, trong khi các lớp bên trong được làm từ vải, tiếp theo là 25 lớp phim Kapton xen kẽ để tạo thành lớp cách nhiệt hiệu quả, nhẹ. Từ đó, các nhà sản xuất giày đã tạo ra một loạt giày chạy bộ và giày tập có trọng lượng nhẹ và đàn hồi tốt, hiện đang được bán trên toàn thế giới tại các cửa hàng trên phố lớn.

Bóng golf

Là một phần của chương trình Tàu con thoi, NASA đã nghiên cứu tối đa hóa lực cản của các bề mặt của hệ thống phóng mới, đặc biệt là đối với thùng nhiên liệu bên ngoài. Bề mặt lõm đặc biệt được áp dụng cho xe tăng cho phép NASA đạt được tỷ lệ lực nâng trên lực cản tối ưu hơn, đạt được khoảng cách xa hơn và ổn định hơn khi phóng.

Sau khi được tung ra thị trường, lớp phủ khí động học này đã được nghiên cứu bởi Công ty thể thao Wilson. Các kỹ sư của họ đã học được rằng bằng cách áp dụng các vết lõm vào bề mặt của quả bóng golf, quả bóng có thể lướt nhẹ nhàng hơn với ít lực cản khí động học hơn. Ngày nay, tất cả các quả bóng golf đều sử dụng lớp phủ lõm này.