古老折纸技巧解决太空挑战

朱崇恺

在太空旅行中，火箭科学家遇到的一个挑战是对燃料的管理。在1960—1970年美国太空计划的初期，研究人员试图开发圆形气球来储存和泵送液态氢燃料，但最终他们失败了。在太空低温的环境下，试图将液态燃料压入之时，气囊坚持不到5个使用周期就会破碎或泄漏。最后研究人员放弃了这项研究，转而依靠不太理想的推进剂管理设备。当前的系统使用金属板和表面张力原理来管理液体燃料，但是该系统速度较慢，只能输送出少量燃料，因此油箱的尺寸受到限制。

 折紙风格的塑料燃料囊，在超低温下反复加压、减压也不会破裂

美国华盛顿州立大学的研究人员从东方古老的折纸艺术中寻找灵感，利用折纸复杂的形状和有趣的机械性能。折纸的折痕分散了材料上的应力，使其不太可能被撕裂。新设计的燃料罐被形象地称为“膀胱”。研究人员在约-200℃的液氮中对其进行了测试，“膀胱”可以被挤压至少100次而不会发生破裂或泄漏。