陪你直到宇宙深处，铸就飞船金刚不坏——形状记忆材料

材料牛注：读万卷书，行万里路。你是否梦想着有一天可以对宇宙多一些了解？然而宇宙太大，难以度量，人们期盼用飞船来探索宇宙；但是宇宙危机四伏，飞船存活难度极大。幸运的是，科学家们开发出了形状记忆材料，可以极大程度地帮助飞船在太空安全行进，帮助深空探索迈出一大步。形状记忆材料有何神奇之处？又有哪些用途？好奇就请你阅读本文。

康涅狄格大学的研究人员Seok-Woo Lee设计开发了一种新材料，旨在通过在低温下自动变换材料形状来解决深空旅行中遇到的一些问题。

探索太阳系之外的宇宙需要活动到无限远的距离。离我们最近的恒星阿尔法半人马座约为4.3光年，就是25兆（1兆=1万亿）英里；而远一些的恒星系统，即使在理想状况下，也需要数百或数千年时间才可以到达。所以科学家想要向其他恒星发射无人探测器，而这就要求必须创造出让探测器在深空旅行中存活的创新技术。

Lee一直在研究该项技术，最近还获得了美国国家航空航天局的早期事业特殊津贴。Lee在与爱荷华州立大学、埃姆斯实验室和科罗拉多州立大学研究人员的通力合作下，开发出了一种叫做ThCr₂Si₂型的金属间化合物，它可以通过在低温下变换材料形状来帮助深空旅行。

形状记忆材料可以变成一个形状，但是当它暴露在特定温度时（通常是高温）又会回到原来的形状。Lee的溶液生长法晶体材料在较低温下工作。

Lee同时是普拉特·惠尼特公司材料科学与工程的助理教授，他说：“我们创造的形状记忆材料暴露在50开尔文（约等于-370华氏温度）的低温时，它会回复到原来的形状。一个能在如此低的温度下回复到原来形状的材料将对深空旅行提供一些有趣的帮助，例如作为开关。”

Lee和他的研究生John Sypek、Keith Dusoe正在共同开发一款机械执行器，它可以在低温太空中和形状记忆材料一起工作。飞船离开太阳系时，一旦遇到温度低至50开尔文，就会导致形状记忆材料变形，同时激活执行器，转而关闭飞船电源。在太空低重力的情况下，飞船会沿设定方向前行几百年，即在降低功率的同时缓慢的靠近目标。

如果飞船到达新的恒星，即使恒星边缘非常遥远的热量也会激活形状记忆材料，使之回到原来形状。形状改变会推动执行器，启动飞船的电源，然后人造飞船开始记录并把数据传输回地球；飞船到达新恒星需要的时间太过漫长，发射飞船的科学家此时早已去世。

据Lee所言，材料被触发的低温如此重要的原因是这意味着飞船从一个星球离开后可以行进的更远，因为当电源关闭时，飞船被损坏的几率更低并且受损后产生的碎片更少。

形状记忆材料另一个潜在用途是控制太空望远镜。据Lee所述，形状记忆材料可以被精确控制，以用来调节伸缩光圈。由于镜头必须聚焦在遥远的恒星上，所以镜头允许的光线量必须十分精确。

Lee表示，通过控制形状记忆材料周围的温度，我们可以在埃级尺度控制镜头。埃是非常小的计量单位，一根头发大概有50万埃厚。Lee和他的团队一直致力于发现形状记忆材料的其他用途。

原文链接：New Material Promises Benefits to Deep Space Travel.

本文由编辑部月亮提供素材，张雨编译，刘宇龙审核，点我加入材料人编辑部。

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