發布時間：2025年08月19日 15:36 來源：中國新聞網
北京時間8月18日夜間，施普林格·自然旗下專業學術期刊《自然-化學》在線發表一篇論文稱，一項概念驗證研究顯示，磁鐵或能使未改裝裝置在微重力下的水分解率提升最多達240%，有望為宇航員制取更多氧氣。這項研究發現有望開發出一種今后支持人類太空探索的更高效的技術。
該論文介紹，太空任務需要包括制氧在內的高效輕便的人類生命支持系統，但當前例如國際空間站上的系統依賴復雜的機械元件且耗電巨大，因此需要找到更簡便和更可靠的替代方式。
利用電解過程的水分解化學通過電極將水轉化成可呼吸的氧氣，這能減少需向航天器運送的額外燃料和空氣。不過，由于缺乏浮力，微重力下產生的氣泡無法像在地球上那樣順利離開電極表面，意味著太空旅行者獲得的燃料和空氣會減少。之前提出的解決辦法包括晃動或震動裝置，但此類方法仍會消耗額外能量，增加成本。
在本項研究中，論文共同通訊作者、美國佐治亞理工學院Álvaro Romero-Calvo和德國不來梅大學Katharina Brinkert與合作者一起，利用落塔試驗模擬了類似空間站的微重力環境，演示了去除水電解過程中電極表面氣泡的一種簡易方式。他們發現，在電解裝置中放入商用釹磁鐵后，因磁場增強，氧氣氣泡便更容易脫離電極。這種方法能加快微重力環境下氧氣和氫氣的制取速度。他們還設計了能在微重力下分解水的概念驗證裝置(通過分離氣泡)，其效率接近地球環境下的數值。
論文作者表示，他們這項研究盡管仍需在微重力環境下開展進一步測試，但該方法或能用于優化水分解裝置，從而應用于未來的太空旅行。
論文作者還提供一組視頻，對最新發表的研究進行科普解讀和演示。(記者 孫自法 制作 王嘉怡 視頻來源 施普林格·自然）
責任編輯：【羅攀】
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