יוסטון,יש לנו שמיכה

בזכות פרויקט החלל האמריקאי קיבלו אלה שלעולם לא יגיעו לירח שלל חומרים חדשים, שחילחלו לתעשייה והקפיצו את האנושות צעד גדול קדימה

roo

מאת דפנה לוי

בתמונה: גג העשוי מחומרים חזקים שהתגלו תוך כדי תוכנית החלל

אופניים

תרכובות שונות של סיבי פחם משמשות בתעשיית החלל לייצור חלקים של חלליות, הדורשים חוזק ועמידות, ועם זאת חשוב שיהיו קלים מאוד. סיבי הפחם חדרו לחיי היום-יום במוצרים שונים, החל מכיסאות גלגלים לנכים – אלה כיסאות יציבים, חזקים ועמידים במיוחד שאינם מחייבים שימוש בכוח רב, כך שהיושב בהם יכול לדחוף את עצמו בקלות (במחקר משותף של נאס"א ואוניברסיטת וירג'יניה שבארצות הברית נבנה כיסא גלגלים שמשקלו 13 ק"ג בלבד, והוא חזק יותר מכיסאות גלגלים עשויים מפלדה). כן מייצרים מהסיבים אלות גולף, מחבטי טניס, קסדות וגם מסגרות לאופניים שאפשר להרים אפילו באמצעות הזרת.

נעל

חברת אוויה, המייצרת נעלי התעמלות, משתמשת בטכנולוגיה של נאס"א הידועה בכינוי תא דחיסה ("Chamber "Compression) לסוליות הנעליים שהיא מייצרת. החברה ביקשה לשווק נעל עם סוליה עמידה שתרפד את הרגל בנוחות ולאורך זמן. במקום השכבה המרכזית בסוליה, שהיתה מורכבת מחומרים אלסטיים מוקצפים, שנשחקו כתוצאה מלחץ מתמיד של גוף הנועל, הוכנסו אותם תאי דחיסה. זו בעצם פיסה של חומר פלסטי קשיח שניצוק בצורת כוורת. בתאים הקטנים שבכוורת דחוס אוויר. המבנה המיוחד של הכוורת, בתוספת של אוויר דחוס, מונעת את שחיקת הסוליה. תאי דחיסה כאלו קיימים גם בתוך חליפות חלל. הנעל הראשונה שיוצרה בטכנולוגיה זו היתה במידה .48 היא עיטרה את רגליו של שחקן האן-בי-אי קלייד דרקסלר, מקדם המכירות במסע פרסום של אוויה.

מחשב

הטיטניום חזק מפלדה וקל מאלומיניום, לכן הוא כל כך מתאים לתעשיית התעופה. תחילה שימש את החלליות של נאס"א. אחר כך את בואינג ואת שאר החברות הבונות מטוסים. היום הוא משמש למגוון של יישומים מסחריים טריוויאליים החל במסגרות משקפיים קלות במיוחד, שעונים ואופני הרים. למחשב הנישא החדש של חברת אפל, למשל "פאוור בוק "G3 יש מארז טיטניום, ועל כן הוא קל במיוחד, מסוגנן וחללי בעיצובו. אגב, את הגימור המוכסף הבוהק עימעמה חברת אפל, כדי שטביעות האצבעות של המשתמשים לא יבלטו מאוד ולא יקלקלו את המראה, וגם כדי שהמכשיר לא יסנוור את עיני המתבוננים בו ביום שמשי.

משקפיים

עדשות המשקפיים שמייצרת חברת סאנטייגר מסננות %99 מקרינת השמש המסוכנת לעינינו. מבנה העדשה מחקה את המסננים הטבעיים הקיימים בעיניהם של נשרים ונצים ומגנים עליהם מפני קרניים מזיקות, ואף משפרים את יכולת הראייה שלהם בלילה בערפל או בערפיח. העדשות, ששמן המסחרי ,PST פותחו בשיתוף מעבדות המחקר לנגלי של נאס"א בפרויקט שהחל כפיתוח הגנה מפני השמש החזקה בחלל לאסטרונאוטים בעת שהם מצויים מחוץ לחללית לצורך עבודות תחזוקה. דגמים מיוחדים של המשקפיים מגנים מפני קרינה של אורות פלורסנטיים. במרכז המחקר איימז של נאס"א גם פותחו עדשות עמידות לשריטות, שהציפוי שלהן מחזיק מעמד למשך זמן ארוך פי עשרה מהציפוי של עדשות פלסטיק רגילות. הן פותחו כתוצר לוואי של מחקר למציאת פתרונות להגנה על משטחי פלסטיק בציוד המשמש בחלליות.

גג

עוד בימי חלליות אפולו, חיפשו בנאס"א דרכים לשפר את הבדים ששימשו לייצור חליפות החלל. התוצאה: סיבי זכוכית ארוגים עם טפלון הניחנים בתכונות ייחודיות: הם עמידים, לא מתלקחים, דקיקים וקלים, וגם דוחים לחות. עד מהרה החלו הבדים לשמש בייצור וילונות המוגנים מפני התלקחות, אוהלים, גגות, תקרות וכיסויים לזירות ספורט (האיצטדיון האולימפי ברומא, למשל, כוסה חלקית ביריעות כאלה) ולנמלי תעופה (כמו זה בדנוור שבקולורדו). הפיברגלס, המשמש כיום למגוון רחב של יישומים – ואפילו לבנייתם של צריחי כנסיות בארצות הברית – והטפלון, המוכר מן הסירים והמחבתות, לא הומצאו על ידי נאס"א, אבל שילובם הוכח כפופולרי מאוד.

^גשר הזהב

גשר הזהב שבסן פרנסיסקו אמנם לא נבנה מחומרים שפיתחה נאס"א, אבל הוא צופה בחומר מונע חלודה שכזה. כך גם פסל החירות בניו יורק, פסל בודהה הענקי במקדש פו לין בהונג קונג ואפילו תעלת פנמה כשעברה שיפוצים. נאס"א פיתחה את הציפוי מונע החלודה כבר בשנות ה-,70 כדי לצמצם את הוצאות האחזקה של בסיס השיגור שלה, מרכז החלל קנדי השוכן סמוך לחוף הים בפלורידה. החומר, תערובת של סיליקטים עשירה באבץ (שכינויה המסחרי הוא IC 531), אינו עמיד רק בפני לחות ומלח; הוא מתייבש אחרי 30 דקות ומונע נזקים הנגרמים למשטחי ההמראה של מעבורות החלל מן השינויים הקיצוניים בטמפרטורות. לטענת החברה המייצרת אותו, שיין אסושיאייטס, החומר ייחודי גם משום שאינו רעיל, דליק או נדיף, ואינו מותיר שיירים מסוכנים לסביבה.

ברז

חלק מסגסוגות המתכת יכולות לשנות צורה בתגובה לשינויים בחום וקור, ו"לזכור" את השינויים הללו – תופעה זו מכונה ,SME או אפקט זיכרון הצורה. נאס"א החלה לחקור חומרים אלה בשנות ה-80 יחד עם חברת ממרי טכנולוג'יס מקונטיקט, ומאז היא מייצרת חלקים שונים לרכבי חלל, חוטים, צינורות ולוחות. השימוש המסחרי הראשון היה עם השקת קו המוצרים הקרוי "ממריסייף", בהם מקלחות וברזים בטיחותיים, המונעים כווייה, בברזים אלה הוגבל חום זרם המים העובר בצנרת לטמפרטורה מוגדרת מראש – הצינור "זוכר" את החום הרצוי ואינו מתיר מעבר של מים חמים יותר. חברה נוספת, מרקון אייוור מניו יורק, משתמשת בחומרים לייצור מסגרות חכמות למשקפיים, המכונות "פלקסון"; מסגרות אלה עשויות סגסוגת טיטניום והן "זוכרות" את צורת האף והפנים של המרכיב אותן. כיפוף קל מחזיר אותן לצורתן המקורית, גם בטמפרטורת החדר.

שמיכה

הרעיון נולד כבר במאה ה-,19 אבל היישום שלו נולד בתוכנית החלל האמריקאית. קוראים לזה "מטאליזציה" – ציפוי של נייר, בד וחומרים סינתטיים באדי מתכת, ויצירת עלים מתכתיים גמישים וקלים במיוחד. נאס"א החלה להשתמש בחומר לציפוי לוויינים דמויי בלון – יריעות פלסטיק דקיקות מצופות באדים של אלומיניום. אלו שוגרו מכדור הארץ מקופלים והתנפחו בחלל לגודל של בניינים של עשר קומות. שם שימשו כתחנות ממסר לאותות רדיו.

יריעות אלו גם שימשו להגנה על אסטרונאוטים מפני קרינת שמש ולהגנה מפני חום, הן מגינות גם מפני הגשם ואינן נרקבות. מהר מאוד החלה לשמש הטכנולוגיה גם ליישומים מסחריים על פני כדור הארץ. למשל, בבגדים קלים ומבודדים מחום לספורטאים ולטיילים, בשמיכות לשימושם של צוותי הצלה במצבי חירום ובאתרי סקי (הן קלות מאוד ושומרות על חום הגוף), לציפוי קירות, להגנה על חלונות, בניינים וכלי רכב, לאריזות מזון ולציפוי של רפסודות כדי שיקל לאתרן באמצעות רדאר. חברת MPI ממסצ'וסטס, שקיבלה את הזיכיון לייצור המסחרי, גם מייצרת עפיפון עשוי ניילון מצופה אדים מתכתיים זהובים המשמש מטפסי הרים, טיילים ושייטים לצורך איתותי חרום.

קסדה

עמידות היא אחת התכונות שמבקשת נאס"א להעניק לחומרים המורכבים שהיא ממציאה. את זה יש בשפע לקוולר. הוא נשבר בקושי וגם כשהוא נשבר חלקיו אינם מתפזרים אלא נותרים יחד בזכות הסיבים שמהם הוא עשוי. זה חומר שעמיד בפני חום גבוה, שחיקה, והוא קל במיוחד. על כדור הארץ הוא משמש לייצור אפודי מגן, חלקים של מכוניות מרוץ (במיוחד באזורים הרגישים לפגיעה בהתנגשות), בונים ממנו סירות קנו וקיאק וקסדות לאופנוענים, ומשלבים את סיביו באריגת חליפות מגן לרוכבי אופנוע. את רוב מוצרי הקוולר מייצרת חברת "דו
פונט".

שעון

מדעני החלל האמריקאים שחיפשו חומר שיהיה אדיש לחומרים כימיים, ושיוכל להגן על מכונות וחלקי כלים נגד שחיקה, פיתחו יריעות מחומר דמוי יהלום. יהלומים הרי אינם מוליכי חום, הם מבודדים מחשמל ואינם מותקפים על ידי רוב הכימיקלים, וגם לא נשחקים בקלות. עם זאת, הם יקרים במיוחד. הטכנולוגיה של נאס"א, שפותחה במרכז המחקר לואיס, איפשרה לצפות משטחים בשכבה דקיקה של פחמן דמוי יהלום אך זול בהרבה ממנו, DLC(Carbon Diamond-Like) שמו. ממנו מייצרות היום חברות מסחריות מגוון של אביזרים: משקפיים, שעונים, ממברנות רגישות ביותר לרמקולים, מחטים לשימוש בחדרי ניתוח ועוד.

תנור
סוכנות החלל האמ-ריקאית נאס"א פיתחה חומרים קרמיים העמידים בטמפרטורות גבו-הות ביותר לציפוי של מעבורות חלל, כדי שלא יינזקו בכניסה בחזרה אל כדור הארץ לאחר ששייטו בחלל. כיום החומרים האלה משמשים לבנייה של תנורים לעיבוד מתכות בתעשיות שונות, וגם ככיריים בתנורי מטבח רגילים. מכיוון שהחומרים הללו אינם נשחקים בקלות, מייצרים מהם גם חלקים במנועי מטוסים וגנרטורים, ואף להבים לסכיני מטבח פשוטים.

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן