太阳城捕鱼王登入 www.699ab.com 央广网哈尔滨6月11日消息(记者迟嵩 彭海龙)6月11日,国家航天局举行天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式,公布了由“祝融号”火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印?!焙汀白叛埠嫌啊钡扔跋裢?。首批科学影像图的发布,标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。

中国国旗锁紧展开机构释放国旗展开(哈尔滨工业大学提供)

在“中国印?!焙汀白叛埠嫌啊绷秸庞跋裢贾?,鲜红方正的中国国旗清晰可见。哈尔滨工业大学航天学院冷劲松教授团队自主设计并研制的中国国旗锁紧展开机构,历经202天地火转移轨道飞行和93天环绕探测,飞行4.75亿公里后,于2021年5月15日在天问一号着陆器上成功完成了中国国旗可控动态展开,使我国成为世界上首个将形状记忆聚合物智能结构应用于深空探测工程的国家。

 

形状记忆聚合物智能结构技术的应用(哈尔滨工业大学提供)

天问一号从发射入轨到着陆火星历经9个多月时间,国旗锁紧展开机构面临行星际空间环境、火星大气稀薄、火星风等挑战,同时存在着陆环境不确定、地面无法干预等难点,对产品的可靠性提出了严苛的要求。哈尔滨工业大学冷劲松团队基于具有独立自主知识产权的形状记忆聚合物复合材料,通过精细的力学理论分析和巧妙的智能结构设计,为着陆平台创新设计了卷绕锁定-展开模式的国旗锁紧展开机构。其与中国传统书画的展开方式类似,解决了低温、辐照等极端恶劣使役环境下,长时间锁定、低冲击可靠展开的关键技术难题。

据冷劲松团队核心成员、哈工大航天学院教授刘立武介绍,团队经过至少百次的实验和反复迭代优化,成功完成了力学,包括热学,热真空条件下的功能和性能实验,成功实现了中国国旗在火星上动态。

形状记忆聚合物材料制成的花朵绽放过程(哈尔滨工业大学提供)

形状记忆聚合物是一种激励响应聚合物材料,其主动可控变形大,驱动方式多样,刚度变化范围大。与贴装、折叠收纳展开等携带国旗方式相比,利用该技术设计的国旗锁紧展开机构质量轻、收纳比高,可适用于较大尺寸的国旗。与展开瞬态冲击高达10000g以上的基于火工品的展开结构相比,几乎没有冲击。

中国国旗锁紧展开机构在火星上展开五星红旗(红框处)(哈尔滨工业大学提供)

哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所于上世纪90年代初,在杜善义院士的指导和支持下,在国内较早地确立了智能材料与结构的研究方向。冷劲松团队在智能结构力学、设计及其航天航空初步应用等研究领域深耕细作、集智创新。实现了可以“上天”展开国旗,也能“入地”服务社会。未来,基于形状记忆聚合物复合材料的智能结构等相关技术在智能制造、生物医学及机器人等领域也具有广泛的应用前景。

刘立武举例说,基于一种4D打印技术和这种特殊形状记忆聚合物的智能材料,团队做了一个4D打印的形状记忆聚合物封堵器,它可以植入心脏。另外,它还可以实现可控地降解,比如当瓣膜缺损的部分长好以后,大概一年甚至两年的时候,它就可以慢慢降解,随着体液一起排出体外,不会对心脏有束缚。