@ 2015.01.31 , 10:37

在太空也用的咖啡杯

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(低重力意式咖啡杯)

在地球上,我们很容易把任何事情想得理所当然,比如喝咖啡。在有重力的环境下,这是个无比简单的动作,但如果你离开了地球大气层,这个动作就会变得格外困难。

在太空,你不能小口嘬,你只能从袋子里吸,不过这是个好事。除非你想让滚烫的咖啡在空气里漂浮,不然常见的普通咖啡杯不能在低重力环境中使用。

一个特制的管状装置可以让液体从敞开的器皿中流入宇航员口中。去年,波特兰州立大学研究员们开发了这种专门为宇航员在低重力环境下喝意式咖啡(或其他又烫又起泡的饮品)而设计的咖啡杯。

这个杯子的形状就很怪异——有点像塑料制的婴儿鞋,这还是根据数学模型决定的。每一条曲线和几何形状都是为了控制液体的流动。你可能会注意到杯子中间有个尖角,就是这个奇怪的设计使得在低重力下喝到液体成为可能。这个角主要起到灯芯般的作用,它通过表面张力引导液体流入口中。一旦宇航员的嘴唇触到杯口,血管般的连接就算完成,液体可以顺着管状口流通,咖啡就可以喝到了。

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(3D打印出的雏形)

听起来简单,但是设计这种杯子要求对低重力下液体的流动有很深的认识。机械工程学教授Mark Weislogel和他的团队日复一日地解决各种问题,比如如何让火箭燃料自己流动,怎么用没有活动部件的设备处理尿液。这些数据和实验都为这个咖啡杯提供了相关经验。

尽管喝意式咖啡的享受之处在于闻着咖啡的芳香,小口啜饮杯口的咖啡脂和满溢的泡沫,而这些又是绝不能被一个塑料袋子满足的,但在效率高于舒适的太空中,我们不禁要问:谁会真的需要一个敞口杯子呢?但其实这种可循环使用的杯子对宇航员来说是一种安慰,尤其当国际空间站里有了一台3D打印机的时候。虽然这种杯子仍在测试中,而且打印要花掉500美元,但Weislogel相信这个数字跟测试其他流体系统比已经相当小,他估计,在这个杯子测试完成以前,其他的测试要花费100,000美元。

本文译自 WIRED,由译者 半路 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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