https://www.tam.museum/astronomy/astronomy_detail.php?lang=tw&id=526無論是用於汽車碰撞還是太空船著陸,在承受撞擊時的能量吸收問題一直以來都困擾著科學家,多年來工業界一直在研究各式各樣的解決方案。正如汽車中的安全氣囊,對於太空船來說,安全著陸的方法從氣囊式系統到空中起重機再到反向推進器,但是如果撞擊的能量根本沒有傳達到太空船上呢
這是華盛頓大學安田廣美(Hiromi Yasuda)及其同事正在研究的想法,他們使用的可折疊材料,靈感源於折紙藝術,不僅吸收衝擊的能量,甚至能夠把它變成一個反方向的推力。雖然原型是紙做的,但研究人員表示,利用許多不同的材料,這可能會改變未來太空船著陸的方式,他們於週四在《科學進展》雜誌上發表了他們的論文。
安田的團隊發現了一種獨特的細胞,它們可以彎曲和折疊並吸收衝擊力。藉由將20個細胞連接成一列,並將頭尾相粘在另一列細胞上,當成品從一端被壓縮,每個細胞承受壓力的同時,研究小組對這個壓縮「波」進行了拍攝。研究人員透過追蹤波的狀態,發現疊在一起的複雜褶皺,成功地將壓力吸收並轉化為反向推力,就像彈簧被擠壓後會有恢復原狀的力量那樣。
這種材料的應用無遠弗屆,尤其在月球上沒有大氣層,著陸時必須依靠舊的火箭技術,利用燃料所產生的反作用力來降落,SpaceX的獵鷹9號火箭就是使用了類似的技術,在起落架上安裝了一個由鋁蜂窩結構組成的“核心”,可以在撞擊前釋放能量以降低火箭速度達到安全降落的目的,但也因此該"核心"無法再次使用。不過,與該技術不同,這種新的折紙設計可能可以重複使用,而且應用範圍不僅限於太空,還可以延伸到汽車工業等領域