NASA研发“壁虎爪”工具 用于执行未来空间站任务
发布日期:2015-08-19 字体【

图:拥有“壁虎爪”工具的“狐猴爬壁机器人”-3(Lemur-3),可在空间站外执行检查、修复等任务(图片来源:NASA网站)

  据美国国家航空航天局网站2015年8月12日报道,近日,美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)研发了一种名为“壁虎爪”的工具,其黏性程度不会像胶带那样经过反复使用而消失,而是能够持续很久。

  壁虎属于蜥蜴类动物,可凭借其爪子上的微毛系统,毫不费力的粘在墙壁上。JPL研究人员正是利用这一原理,创造出了一种仿生微毛材料。这种材料比一个人的头发还要细,头发由于施力会变弯,但是仿生微毛材料在被施力时却能黏住物体表面。

  该现象可以用“范德华力”概念解释。由于电子在原子核中的运动轨迹分布不均,导致弱电场产生,中性分子出现正负电荷,此时,正电荷分子吸引负电荷分子,产生黏性。因此,即使在极端温度、压力以及辐射条件下,这种黏性也能存留。

  据悉,JPL研发的最新一代“壁虎爪”工具,具备150牛顿的吸附力(相当于16千克)。2014年,“壁虎爪”工具借助NASA太空任务技术指挥部的飞行机会项目,完成了微重力环境飞行试验。试验期间,“壁虎爪”工具被测试抓取一个重20磅(10千克)的立方体盒子和一个体重为250磅(100千克)的人。随后又进行了一场测试粘性的单独试验,粘性装置的“收紧”与“释放”周期超过了3万次。试验结果证明,即使在微重力这种极端环境下,“壁虎爪”仍能保持强大的粘性。

  最近,研究人员又研发出一种手持式“锚”,未来供国际空间站航天员使用。该工具有三种尺寸:2.5厘米×10厘米、5厘米×15厘米、7.6厘米×20厘米。其任务是测试“壁虎爪”长时间处于微重力环境下的粘性程度,同时也能帮助航天员把剪贴板、图片和其他物体粘贴到空间站墙壁上。航天员通过推动“壁虎爪”钳子上的两个结构就能轻松抓住物体。

  此外,JPL团队还在微重力环境下测试了一种同样拥有“壁虎爪”工具的“狐猴爬壁机器人”-3(Lemur-3),这种机器人未来有可能在空间站中应用,主要用于完成检查、修复空间站表面的任务。此次测试在配备了太阳能模拟装置以及散热器的仿真环境下进行。

  “壁虎爪”工具除应用于空间站任务外,未来还有望用于执行卫星修复、清理空间碎片等任务。(张明月 编译)
 

信息来源:中国载人航天工程网
(责任编辑:田雅文
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