嬰兒配方奶粉、耳溫計、滑鼠⋯⋯生活中 25 種來自 NASA 的發明

by:泥仔
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本文經授權轉載自友站科技新報文/ Emma stein 

你可能以為 NASA 非常高冷、只會開發一些你看不懂的技術。不,其實 NASA 也很平民,從嬰兒配方奶粉、滑鼠、耳溫計、第一台筆電、防刮鏡片到 Nike 的氣墊運動鞋等各種生活用品,其實最早都是來自 NASA 的點子。

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Photo: tung256

記憶床墊(記憶膠)

記憶床墊又稱太空膠、矽膠床墊,原本是 NASA 研發用來抵銷火箭急速上升時產生的巨大衝力,保護太空船中的機組人員。現在,這種材料有從床墊、枕頭、遊樂園遊樂設施到騎馬用具馬鞍等各種用途。

抗刮鏡片

根據 NASA 噴射推進實驗室解釋,NASA 格倫研究中心(前稱劉易斯研究中心)原本打算發展一種應用在航太系統、跟鑽石一樣硬的塗層,沒想到意外開發出另一種可以保護鏡片的防刮塗層。

嬰兒配方奶粉

嬰兒配方奶粉是母乳的替代品,能提供嬰兒生長與發育所需營養,但其實配方中的營養成分,最初是 NASA 贊助研究的產品,本意為測試藻類作為長期太空旅行回收用劑的潛在用途。縣如今,在美國銷售的嬰兒配方食品 90% 以上都能發現這種營養的微藻物質。

真空吸塵器 Dustbuster

聽這名字就知道它跟 NASA 有染有關係。Dustbuster 是美國電動工具製造商百得(Black&Decker)旗下一款商品,但其實原本百得的任務是開發一種手提式全設備鑽孔機,準備在阿波羅計畫(Apollo space mission)與雙子星計畫(Gemini space mission)中用來提取月球地下岩屑樣品,最後技術轉讓,於是有了無塵真空吸塵器 Dustbuster。

照相手機(Camera Phones)

現在人手一台照相手機,拿起來「喀嚓」一聲你就留下了美的一刻,但其實照相手機內部有三分之一技術開發源自於 NASA。1990 年代,NASA 噴射推進實驗室的科學家們為了減少探測器、有效載荷的重量,只好想辦法努力縮減照相功能所需的空間,要知道,一架火箭要帶著有效載荷飛上天,成本可是高達每磅 1 萬美元。

可攜式電腦(Portable Computer)

可攜式電腦又稱抽取式電腦、行動電腦,為一種沒有電池的筆記型電腦,體積小、重量輕,方便攜帶,而 1979 年,全球首款筆記型電腦「GRiD Compass」問世,其外觀仍是現今可攜電腦的主流,但根據美國國家航空及太空博物館資料,其實 GRiD Compass 最初由於造價高昂,並沒有立即打入大眾市場,倒是美國軍方與 NASA 慧眼識英雄俐落撿去用,並且在 1983 年時讓這台電腦隨著太空任務出征。

Nike 氣墊運動鞋

Nike 氣墊運動鞋技術的誕生,要追溯至前 NASA 航太工程師 M. Frank Rudy 為阿波羅任務引入的「吹塑橡膠成型(blow rubber molding)」創新技術。該技術首先被用來開發太空服頭盔,隨後 Frank Rudy 為這技術申請了專利,並進一步設計出具減震效果的中空運動鞋底:用高密度氣體填充空腔,外緣以橡膠膜密封,放置在腳跟和前腳掌下用來緩衝。

接著 Frank Rudy 帶著他的研究成果去向 Nike 推銷,Nike 有眼光的收下了,氣墊運動鞋於是誕生了。1979 年,Nike 發表了第一款採用氣墊技術的跑鞋「Tailwind」;隔年,英國田徑選手史蒂夫·奧維特穿著這雙鞋在奧運取得了金牌,讓氣墊鞋一舉成名,光是在 1986~1993 年間,Nike 氣墊運動鞋收益就超過 20 億美元,運動鞋結構自此有了天翻地覆的改變。

冷凍乾燥果乾

在食品加工上,水果有很多種乾燥技術可以變成果乾,比如烘乾、油炸、常溫乾燥、真空乾燥、冷凍乾燥等,不同方法會影響到果乾口感與營養含量,其中冷凍乾燥最能保持水果原本的風味和營養價值——讓我們感謝 NASA 在阿波羅任務中,為了讓零食更方便攜帶而開發這技術。

冷凍乾燥技術會先冷凍食物,再將周圍壓力降低至真空狀態,然後緩慢加熱使食物中凍結的冰直接昇華、由固態變為氣態,此法能讓食物保持 98% 營養價值,但重量只有原本的 20%。

鋁箔毯(Foil Blanket)

你可能見過許多運動員在比賽結束後會用這種毯子包裹身體,這是因為停止激烈運動後體溫急劇下降,這種毯子能調節體溫,因此它們也被稱為保溫毯、急難求生毯、太空毯。當然,它被叫做太空毯也不是沒有原因的,NASA 用輕質絕緣體製成的鋁箔毯,原本是要用來保護太空人不受宇宙極端溫度的影響。

隱形牙套

如果你或你朋友進行過牙齒矯正,你可能知道在矯正器拆除後,其實他們晚上都還會繼續戴維持器,以避免牙齒又跑位。維持器主要有兩種,一種是由不鏽鋼合金線與壓克力合製而成,會有一條鋼絲橫槓在牙齒中間;另一種就是為求美觀應運而生的透明隱形牙套。

根據 NASA 說法,製成隱形支架的原料多晶氧化鋁,原本是 NASA 開發用來追蹤追熱飛彈的技術。

高功率太陽能電池

我們現在耳熟能詳的太陽能電池,其實是在 NASA 的阿波羅計畫中發展到顛峰。世上第一個太陽電池來自 1954 年的貝爾實驗室,但當時效率太低、價格太高昂,沒有商業化價值;然而隨之而來的太空競賽成為太陽能電池成長一大契機,太空飛行器不可或缺的動力來源之一就是太陽能電池,而一直到 1969 年阿姆斯壯登月,太陽能電池發展盛況可說到達一個顛
峰。

游泳池淨水系統

公用游泳池是細菌滋生的溫床,想像你和成千上百人的皮屑、口水(也許還有尿液)泡在一個池子裡,那細菌量會有多驚人,因此泳池都會配備水體淨化系統避免水質過度骯髒。而 1960 年代,是 NASA 先開發了一種電解銀碘化物來淨化太空人員的飲用水,現在它被用在游泳池。

耳溫計

測量一個人有沒有發燒最方便的工具就是耳溫計,而這其實是由 NASA 與 Diatek 合作開發的紅外技術。

飛機除冰系統

1998 年,NASA 開始研發應用於航空的熱電除冰系統 Thermawing,讓飛機得以安全飛越冰面、不至於打滑。

精確 GPS

當你出外旅遊,或是汽車採用導航、自動駕駛等,無一不使用到 GPS 定位系統,而這一部分可歸功於 NASA 噴射推進實驗室開發精確 GPS。

家用絕緣材料

目前住宅採用的大多數保溫絕緣材料,是來自 NASA 為了對抗外太空極冷溫度而開發的隔熱材料,由鍍鋁聚酯薄膜製成。

植入式人工電子耳

甘迺迪太空中心工程師 Adam Kisseh 聽力受損,但他對市面上的助聽器都不滿意,於是他利用自己在設計太空飛行器之振動器、感測器系統方面的經驗,開發出早期的人工電子耳技術,其工作原理不是放大聲音,而是對位於耳蝸內功能尚完好的聽神經施加脈衝電刺激。

無線耳機

現在越來越多人受不了耳機線老是打結而改用無線耳機,而這其實原本是 NASA 開發要讓太空人在沒有電線的情況下,能進行免提通訊。

更安全的高速公路

許多人每天都要開車走高速公路上班,其中混凝土的凹槽可以增加牽引力,減少汽車事故發生,這種開槽技術原本是 NASA 研發用於防止飛機在濕滑跑道上打滑。

包裝食品

這在食品業已經成為一種標準程序,但原本也是 NASA 開發用來確保太空食品安全的技術。

滑鼠

1960 年代,NASA 科學家為了讓電腦使用起來更方便、操縱選取螢幕上的數據時更游刃有餘,而發明出滑鼠這個好用的東西。

CAT 掃描

現如今醫學界都會用來偵測骨骼和軟組織損傷的電腦軸向斷層(CAT)掃描,一開始是 NASA 噴射推進實驗室為太空計畫開發的先進數位成像技術。

抗紫外線眼鏡

1980 年代, NASA 噴射推進實驗室 2 名工程師開發出一種焊接帷幕,可以用來吸收、過濾、散射焊接過程發出的強光,後來他們意識到同樣技術可以用於太陽眼鏡中,這就是抗紫外線太陽眼鏡誕生的原因。

滑雪靴

根據 NASA Spinoff Database 資料,Raichle Flexon(產品名)滑雪靴改進自關節處不太會出現摺痕的艙外太空服技術。

壽命更長的輪胎

從 1970 年代以來,多數車輛都採用輻射層輪胎(radial tire),又稱子午線輪胎,因其簾布層與胎冠中心線呈 90 度(或接近 90 度)交角而得名。而跨國輪胎與橡膠製品公司固特異(Goodyear)為 NASA 開發一種新的、更強大的輪胎,用於維京號在火星地表軟著陸,後來該公司將技術擴大至消費層面,讓輪胎的胎面里程壽命比傳統子午線輪胎多 16,000 公里。


延伸閱讀:《雙胞胎一人在地球、一人在太空會有什麼差異?NASA研究結果出爐
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參考資料:
01 20 Inventions We Wouldn’t Have Without Space Travel
02 25 Everyday Items That NASA Invented
03 Apollo’s Small Steps Are Giant Leap for Technology