IT之家 8 月 20 日消息,科技媒體 iflscience 昨日(8 月 19 日)發布,美國科研團隊通過普通釹磁鐵,利用磁性分離水中電解產生的氧氣泡,實現微重力環境下高效制氧,讓水的分解效率最多提高 240%,有望為人類宇航員制取更多氧氣。
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IT之家注:氧氣是太空探索的關鍵資源,現有制氧方法多依賴電解水,把水分解為氧氣和氫氣。然而,地球上氣泡靠浮力自動上升并被收集,太空中由于缺乏重力,氣泡無法自然分離,導致提取效率低下。
為解決氣泡分離問題,傳統技術采用離心機,通過機械旋轉模擬“重力”,將氧氣泡甩出水體。這種系統結構復雜,體積大,且需要消耗額外電力,增加了航天器負擔,不利于長期、遠程太空任務。
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佐治亞理工團隊提出利用市售的商用釹磁鐵,通過“磁性分離”取代機械裝置。原理基于水和氧氣泡的“抗磁性”,在電解過程中,電流與磁場作用下讓氣泡受力移動。研究者利用磁場精確引導氣泡至收集點,實現高效分離。

實驗在德國不來梅大學的微重力塔進行,該塔高達 146 米,可模擬 9.3 秒微重力環境。研究人員將裝有釹磁鐵的電解裝置自高空釋放,實時測量氧氣產量。結果表明,磁力分離顯著優于傳統離心方式,且設備體積小、能耗低,磁性方案氧氣產量提升 240%。
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該成果為太空生命支持系統提供了新思路,特別適用于火星或遠距離載人任務。團隊正在開發基于磁流體動力學原理的空間制氧系統,已獲美國宇航局資助。
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