科技日報(bào)記者 張夢然
最新一期《自然·化學(xué)》發(fā)表的一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究顯示，利用現(xiàn)有商用磁鐵可助力太空制氧，使未改裝裝置在微重力環(huán)境下水分解率最多提升240%，有望為人類宇航員制取更多氧氣以更高效探索宇宙。
太空任務(wù)需要高效輕便的人類生命支持系統(tǒng)，但當(dāng)前系統(tǒng)譬如國際空間站上的系統(tǒng)，依賴復(fù)雜的機(jī)械元件且耗電巨大，因此需要找到更簡便和更可靠的替代方案。
在電解水過程中，通過電極將水轉(zhuǎn)化成可呼吸的氧氣，這能減少向航天器額外運(yùn)送的燃料和空氣。不過，由于缺乏浮力，低重力下產(chǎn)生的氣泡無法像在地球上那樣順利離開電極表面，這意味著未來宇航員和太空旅行者獲得的燃料和空氣會(huì)減少。之前提出的解決辦法包括晃動(dòng)或震動(dòng)裝置，但這些辦法不僅會(huì)消耗額外能量，還會(huì)增加成本。
美國佐治亞理工學(xué)院和德國不來梅大學(xué)的研究人員，此次利用落塔試驗(yàn)?zāi)M了類似空間站的低重力環(huán)境，演示了去除水電解過程中電極表面氣泡的一種簡易方法。他們發(fā)現(xiàn)，在電解裝置中放入商用釹磁鐵后，因磁場增強(qiáng)，氧氣氣泡更容易脫離電極。這種方法能加快低重力環(huán)境下氧氣和氫氣的制取速度。
研究人員還設(shè)計(jì)了能在低重力下，通過分離氣泡分解水的概念驗(yàn)證裝置，其效率接近地球環(huán)境下的數(shù)值。
目前，研究人員仍需在低重力環(huán)境下開展進(jìn)一步測試。但這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)意味著，這種方法將能用于優(yōu)化水分解裝置，從而應(yīng)用于未來的宇宙探索與太空旅行。
