Vymysleli je kvůli vesmírným misím, nyní je používáme v našich domovech

  • 31
Čističky vzduchu, solární články, vývoj LED technologie, sušení potravin, bateriové domácí spotřebiče či cloud computing. Několik příkladů, jak technologie a výzkum financovaný NASA ovlivnily nejen vesmírný průmysl, ale také náš běžný život. NASA stojí v čele inovací, které nám dnes přinášejí pohodlí a efektivitu.
Ilustrační foto - cloud computing

V tomto článku jsme se věnovali několika vynálezům, které si díky Národnímu úřadu pro letectví a vesmír (NASA) našly uplatnění i v běžném životě. Používáme je, jsme s nimi spokojeni a mnohdy si bez jejich přítomnosti nedokážeme naše fungování představit. NASA má však na kontě mnohonásobně víc inovativních pokroků. Proto se pojďme podívat na některé další.

NASA každý rok zveřejňuje seznam nazvaný NASA Spinoff, který zmiňuje technologie, které byly původně vyvinuty pro vesmír, ale které rovněž přispívají k životu na Zemi ve formě komerčních produktů. Od roku 1976 web vyprofiloval více než 2 000 spinoffů.

Čistička vzduchu

V 90. letech hledali vědci z výzkumného partnerského centra NASA způsob, jak vyčistit vzduch od etylenu. Ten totiž urychluje rozklad ovoce a květin a má tendenci se shromažďovat kolem rostlin při absenci proudění vzduchu na vesmírné stanici. To vedlo k vývoji fotokatalytické oxidace, kdy oxid titaničitý vystavený ultrafialovému světlu reaguje s ethylenem – nebo, jak se ukázalo, s jakýmikoliv organickými sloučeninami ve vzduchu – a oxiduje je na neškodné vedlejší produkty.

Po tomto objevu bylo vyrobeno několik řad čističek vzduchu – včetně některých, které vysílají nabité částice ven do vzduchu a na okolní povrchy, kde neutralizují těkavé organické sloučeniny, bakterie, viry a plísně. Navíc došlo ke zjištění, že tímto procesem během několika hodin vyhladí téměř veškeré bakterie a plísně.

Inovace v LED

NASA samozřejmě LED technologii nevynalezla (i když LED už je známá od roku 1907, tak teprve v roce 1962 americký vědec Nick Holonyak Jr. vyvinul první praktickou diodu). NASA však přispěla k dalšímu vývoji LED technologie několika zásadními způsoby, protože do ní investovala velkou sumu peněz. V roce 1962 totiž vyvinula nový materiál pro LED, který byl účinnější a spolehlivější než ty předchozí. Agentura rovněž vyvinula nové metody výroby diod, které byly levnější a efektivnější.

Díky tomu je NASA nasadila od světel, která pomáhají astronautům pěstovat rostliny na Mezinárodní vesmírné stanici, využívají i červená a infračervená LED světla pro léčbu ran, k udržení biologického rytmu a dále při široké škále výzkumu. Díky těmto příspěvkům NASA se LED technologie stala jednou z nejpoužívanějších technologií na světě. Používají se v celé řadě aplikací, včetně osvětlení, elektroniky a komunikace.

Laserová světelná dioda je o přibližně 50 procent účinnější než konvenční LED.

Potraviny sušené mrazem

Lyofilizace neboli sušení mrazem je metoda sušení vlhkých materiálů. Využívá se nejen při záchraně archiválií (např. knih) a ve farmaceutickém a biotechnologickém výzkumném a průmyslovém měřítku či k výrobě kosmetických přípravků nebo medikamentů (např. suchých injekcí), ale rovněž k sušení potravin. Princip je založen na sublimaci zmrzlé vody při nízkém tlaku a teplotě. Tuto technologii NASA rovněž nevynalezla, ale opět přispěla k jejímu významnému vylepšení. Potraviny sušené mrazem jsou ideální pro vesmírné mise, protože jsou lehké, trvanlivé a mají dobrou výživovou hodnotu.

Výzkum lyofilizace financovaný v 60. letech minulého století NASA je důvodem, proč existují nové metody sušení mrazem. Jsou totiž účinnější a spolehlivější a později byly komercializovány a pomohly rozšířit použití potravin sušených mrazem. Díky tomu si dnes můžeme vychutnat např. cereálie s drobnými kousky lyofilizovaného ovoce, které se po namočení do mléka „magicky“ rekonstruují. K dispozici je i celá řada dalších pokrmů, které stačí zalít teplou vodou. Lyofilizace a další metody konzervace potravin tak výrazně těží z vlivu NASA a významně přispěly ke zlepšení bezpečnosti potravin a jejich skladování.

Bateriové domácí spotřebiče

Akumulátorová sekačka

První spotřebiče (např. kalkulačky či svítilny) na baterie byly vynalezeny již v průběhu 19. století. Avšak až v 20. století došlo k dalšímu vývoji bateriových technologií, a tím k výrobě výkonnějších a trvanlivějších baterií. To umožnilo rozšíření na další bateriové spotřebiče, které dnes běžně používáme. Ještě před tím v roce 1979 přišla společnost Black & Decker se svým akumulátorovým ručním vysavačem, který byl novinkou a na tomto poli odstartoval doslova revoluci.

I na základě toho NASA financovala výzkum a vývoj nových bateriových technologií, které byly výkonnější, trvanlivější a lehčí než předchozí typy baterií. Nová generace baterií byla zapotřebí pro vesmírné mise. Koncem 60. let 20. století NASA uzavřela se společností Black & Decker smlouvu na výrobu různých, bateriově napájených nástrojů a v komerčním sektoru to následně odstartovalo vývoj nových druhů spotřebičů. I díky tomuto partnerství dnes můžeme sekat trávu, řezat dřevo, nebo šroubovat se spotřebiči, které jsou poháněné na baterie.

Solární články

ilustrační snímek

Fotovoltaické elektrárny zažívají díky energetické krizi doslova boom. Bez solárních článků by však jen těžko fungovaly. Lidově řečeno, je to právě fotovoltaický článek, který zachytí energii pocházející ze slunce a přemění ji na elektrickou energii. Fotovoltaický jev, na kterém jsou solární články založeny, byl poprvé pozorován v roce 1839 Alexandrem Edmondem Becquerelem. V roce 1883 Charles Fritts sestrojil první fotovoltaický článek. Jeho zařízení mělo pouze jednoprocentní účinnost. Současná podoba solárních článků se zrodila v roce 1954 v Bell Laboratories. Při experimentech s dopovaným křemíkem byla objevena jeho vysoká citlivost na osvětlení.

Významným příspěvkem k rozvoji solárních článků byl vývoj křemíkových solárních článků v 60. letech 20. století, který financovala NASA. To vedlo k vývoji nových typů solárních článků, které jsou účinnější a trvanlivější než předchozí typy – z tohoto důvodu byly ideální pro vesmírné mise, kde se používají jako zdroj elektrické energie. Pokud je váš domov vybaven křemíkovými solárními články, je to i díky NASA.

Cloud computing

Ukládat a přistupovat ke svým datům odkudkoliv a kdykoliv v dosahu internet dnes bereme jako naprostou samozřejmost. I za toto však musíme poděkovat NASA. Organizace jako taková totiž potřebuje zpracovávat obrovské množství dat z vesmírných misí, a cloud computing poskytuje efektivní a škálovatelný způsob, jak s těmito daty pracovat. Kromě toho, že zpracovává snímky z teleskopů a dat z roverů na Marsu, simuluje a modeluje mise.

Na tomto jejich softwaroví vývojáři spolupracovali s průmyslem, a to proto, aby získali úložný a výpočetní výkon podle potřeby. NASA financovala výzkum a vývoj cloudových technologií, který vedl k jejich výkonnějším, spolehlivějším a levnějším variantám. Tento výzkum pomohl posunout hranice cloud computingu a umožnil jeho širší použití. Dnes je cloud computing nejpoužívanější platforma, která se hojně využívá.