NASA 的新合金能夠使輪胎使用於險峻的環境。(圖: NASA)

目前已有許多商業及國立太空組織,將目標定為登陸火星及進行太空採礦。但若然要實現這些目標,目前某些科技必須要有所突破。其中一個重要的項目,便是開發出能夠在堅硬、不規則的行星表面使用的輪胎。

而日前, NASA 的材料工程師成功以鎳鈦合金(nickel-titanium alloy)打造出能夠勝任此任務的輪胎,有望解決此問題。

記憶合金

記憶合金(memory alloy)在形狀改變後晶體結構不會受到破壞,而是透過相變化(phase change)轉移至另一種晶體結構。因此只要能夠控制或使其自發性的恢復至原本的晶體結構,就能達到形狀記憶的功能。其機制分為兩種,形狀記憶效應(shape memory effect)及超彈性(pseudoelasticity)。形狀記憶效應合金在受應力後,能夠透過控制溫度,恢復至原本的晶體結構;而超彈性合金在受應力後,並不需要溫度的參與,能夠自發性的恢復至原本的晶體結構。

新合金

而由 NASA 提供的影片中可見,此種新的鎳鈦合金能夠自發性的恢復原狀,因此屬於應用超彈性現象的形狀記憶金屬,此種不需熱參與的記憶合金在太空發展的應用上將會有深遠的影響。而除了未來能夠使用在登陸探測器的輪胎上外,也有望發展成新一代的防穿刺輪胎應用於日常生活中。

未來發展

除了 NASA 正在研發的輪胎外,輪胎生產商米其林( Michelin )也正在研究一種全新的輪胎,在胎面經磨損後能夠以 3D 列印技術印製全新的胎面。相信這些材料的性能提升及生產模式的改變,能夠為計劃中的太空發展鋪路。

 

參考資料:

  1. New NASA tires never get flat and are almost indestructible. (2017, November 28). Retrieved March 15, 2018. FUTURISM
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