Гвозди микроскопом: как мы используем в быту то, что было изобретено для космоса и научных исследований

Нержавеющая сталь

Появлением термостойкой и устойчивой к коррозии стали мир обязан английскому металлургу Гарри Брирли. Он был не единственным, кто проводил эксперименты по созданию прочного материала для стволов оружия и обшивки кораблей накануне Первой мировой, но успел первым запатентовать свое изобретение.

Уроженец Шеффилда, известного своими столовыми приборами чуть ли не с XII века, Брирли оценил перспективность нового сплава для изготовления ножей и вилок: стальные приборы со временем не тускнели и не теряли блеска, а стоили дешевле серебряных. За ними последовала и другая посуда и кухонные принадлежности.

Параллельно «нержавейку» стали использовать в строительстве, электроэнергетике, машиностроении и нефтехимической промышленности. Так, именно панелями из нержавеющей стали покрыта 192-метровая — самая высокая в мире — арка «Ворота Запад» (или Gateway Arch; на фото вверху), построенная в 1963—1965 годах по проекту Ээро Сааринена в американском Сент-Луисе.

Титановые сплавы

Оксид титана был открыт в 1791 году, но широкое распространение титан и его сплавы получили в середине прошлого века.

Основные конкурентные преимущества титановых сплавов выглядят весьма внушительно: высокая удельная прочность (титановая конструкция, выдерживающая определенную нагрузку, будет легче такой же стальной или алюминиевой), жаропрочность и коррозионная стойкость. Титановые сплавы широко используются в авиастроении, ракетостроении и кораблестроении, медицине и химической промышленности.

Но и в быту им нашлось место: из этого материала делают сверхлегкую посуду, в частности, котелки, кастрюли и кружки для туристов (к примеру, показанный на фото вверхy набор посуды от американской компании Snow Peak весит всего 370 г), а также, к примеру, покрытие для нагревающих пластин утюжков для завивки. У обычных пользователей и стилистов-профессионалов такие ценятся за то, что титан не изнашивается, равномерно и быстро прогревается.

Микроволновое излучение

Источник изображения: Kelly Michals / Flickr

По поводу того, кто изобрел микроволновую печь, единого мнения не существует. Наиболее популярная версия утверждает, что создателем микроволновки стал инженер американской военно-промышленной компании Raytheon Перси Спенсер, который в 1945 году работал с приборами сверхчастотного излучения и заметил, что шоколадный батончик в его кармане (по другой версии, бутерброд, лежащий рядом) нагрелся.

Через два года после этого открытия Raytheon выпустила первую СВЧ-печь: агрегат весил 340 кг, его высота была почти 2 метра, и ему требовалось водяное охлаждение и электропитание мощностью 3 кВт. Функции ограничивались разморозкой продуктов в военных столовых, госпиталях, на судах и кораблях. На фото вверху показан как раз такой девайс под названием RadaRange, установленный в начале 1960-х на первом в истории торгово-пассажирском судне-атомоходе NS Savannah, спущенном на воду в 1959 году в США.

По альтернативной версии, микроволновую печь изобрели в СССР: в 1941 году в газете «Труд» появилась статья об установке для быстрой тепловой обработки мяса с помощью токов ультравысокой частоты.

Серийно же выпускать микроволновки начала компания Sharp в 1962 году.

Тефлоновое покрытие

Источник изображения: trozzolo / Wikimedia Commons

Политетрафторэтилен, больше известный как тефлон, был открыт американским химиком компании DuPont Роем Планкеттом в 1938 году. Суперскользкое и устойчивое к окислению вещество заинтересовало Министерство обороны США: тефлон стали использовать в рамках американской программы по созданию ядерного оружия. Позже его начали применять при изготовлении проводов, корпусов космических аппаратов и даже скафандров.

Покрывать тефлоном посуду, по одной из версий, придумал в начале 1950-х годов инженер аэрокосмической отрасли Марк Грегуар, глядя, как его жена отскребает пригоревшую еду от сковородки. Спустя два года он наладил серийный выпуск алюминиевых сковородок с тефлоновым покрытием под брендом Tefal — от «teflon» и «aluminium», а к началу 1960-х такая посуда под разными брендами (например, в США, как можно видеть на рекламном плакате вверху, она называлась Happy Pan) пришла в дома миллионов людей.

Беспроводные приборы

Источник изображения: Johnson Space Centre — NASA. Apollo Program Summary Report, 1975.

Путающиеся шнуры гаджетов раздражают и на земле, но в невесомости они еще и небезопасны, а на поверхности другого небесного тела их просто невозможно использовать. Этот момент беспокоил ученых NASA, когда они планировали полет человека на Луну. Чтобы обезопасить астронавтов, NASA заключило контракт с компанией Black & Decker (B&D), изобретателями первой ручной электродрели — она появилась в продаже в 1961-м. Результатом совместной работы стали удобные беспроводные буровые машины и пылесосы на перезаряжаемых батареях, которые помогли собрать образцы лунного грунта. Они впервые отправились в космическое путешествие в 1971-м, в рамках миссии «Аполлон-15» (на фото), и показали себя так хорошо, что астронавты пользовались ими и в последних двух путешествиях человека к другому небесному телу — полетах «Аполлона-16» и «Аполлона-17».

Позже Black & Decker расширили производство беспроводной техники, выпустив аккумуляторные автомобильные пылесосы, дрели и даже газонокосилки.

Инфракрасный термометр

Источник изображения: International Maize and Wheat Improvement Center / Flickr

Впервые о том, чтобы измерять температуру, не прикасаясь к объекту, задумался голландский физик Питер ван Мушенбрук. В 1731 году он изобрел пирометр — прибор, который определял температуру раскаленного объекта, исходя из мощности излучения. Современные же инфракрасные термометры вошли в обиход в 1990-е годы, когда компания Diatek представила первый бесконтактный ушной термометр на основе технологий, созданных в Лаборатории реактивного движения NASA для измерения температур звезд и планет.

Принцип работы термометра основан на движении молекул, которое зависит от температуры (движущиеся молекулы испускают инфракрасное излучение, которое и улавливает термоэлемент гаджета). Это помогает легко и быстро измерять температуру новорожденных или тяжелобольных и исключает возможность перекрестного инфицирования. Во время пандемии COVID-19 инфракрасные бесконтактные термометры использовались практически повсеместно.

Сейчас устройство используется, в том числе, для проверки горячих точек при тушении пожара, измерении температуры вулканов, проверки температуры нагревателей и электрического оборудования на предмет нагрева. С помощью таких термометров можно, например, измерить температуру разных частей растений в поле (как показано на фото вверху) или в теплице и узнать, хватает ли им влаги и хорошо ли они себя чувствуют. Ну и конечно, инфракрасные термометры незаменимы, когда нужно быстро измерить температуру тела — особенно у раскапризничавшегося или спящего ребенка.

Матрасы и подушки с эффектом памяти

Источник изображения: NASA

Пену, которая распределяет вес человека, подстраиваясь под контуры тела, и не оказывает обратного давления, разработали в NASA, чтобы минимизировать неудобства космонавтов: из пены с «эффектом памяти» делали кресла пилотов-испытателей, таких как Майкл Коллинз (на фото), участник первого полета на Луну в рамках миссии «Аполлон-11».

Материал Memory Foam состоит из множества ячеек, которые принимают форму тела, сжимаясь под воздействием тепла и веса. Позже пена возвращается в начальную форму. Такие матрасы полюбили не только пилоты, но и люди с болями в позвоночнике, суставах и пояснице.

Больше того, такие матрасы и подушки можно использовать не только дома в постели, но и в дороге.