IT之家 08月20日
氧气产量暴增 240%:商用钕磁铁 + 电解水将成太空制氧新关键
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美国科研团队利用普通钕磁铁的磁性分离技术,解决了微重力环境下电解水制氧的效率难题。在模拟的微重力环境中,通过磁场引导氧气泡,该方法相较于传统的离心分离,氧气产量最高提升了240%。这项创新技术体积小、能耗低,为长期太空探索任务中的生命支持系统提供了更优化的解决方案,并已获得美国宇航局的资助,有望应用于未来的火星及更远距离的载人任务。

💡 磁性分离技术革新太空制氧:针对微重力环境下电解水制氧时气泡难以分离的问题,美国科研团队提出利用普通钕磁铁的磁性分离方法,取代传统复杂且耗能的离心机。

🧲 原理与实验验证:该技术基于水和氧气泡的抗磁性,在电解过程中利用磁场引导氧气泡至收集点。在德国不来梅大学的微重力塔中进行实验,模拟了9.3秒的微重力环境,结果显示磁力分离的氧气产量比传统方式显著提高。

🚀 显著的效率提升与优势:磁性分离技术成功将氧气产量最多提升了240%,且设备体积小、能耗低,大大减轻了航天器的负担,特别适合长期、远程的太空任务。

🔭 未来发展与应用前景:这项技术为太空生命支持系统提供了新的思路,已获得美国宇航局资助,团队正基于磁流体动力学原理开发相关空间制氧系统,有望应用于火星等深空探测任务。

IT之家 8 月 20 日消息,科技媒体 iflscience 昨日(8 月 19 日)发布,美国科研团队通过普通钕磁铁,利用磁性分离水中电解产生的氧气泡,实现微重力环境下高效制氧,让水的分解效率最多提高 240%,有望为人类宇航员制取更多氧气。

IT之家注:氧气是太空探索的关键资源,现有制氧方法多依赖电解水,把水分解为氧气和氢气。然而,地球上气泡靠浮力自动上升并被收集,太空中由于缺乏重力,气泡无法自然分离,导致提取效率低下。

为解决气泡分离问题,传统技术采用离心机,通过机械旋转模拟“重力”,将氧气泡甩出水体。这种系统结构复杂,体积大,且需要消耗额外电力,增加了航天器负担,不利于长期、远程太空任务。

佐治亚理工团队提出利用市售的商用钕磁铁,通过“磁性分离”取代机械装置。原理基于水和氧气泡的“抗磁性”,在电解过程中,电流与磁场作用下让气泡受力移动。研究者利用磁场精确引导气泡至收集点,实现高效分离。

实验在德国不来梅大学的微重力塔进行,该塔高达 146 米,可模拟 9.3 秒微重力环境。研究人员将装有钕磁铁的电解装置自高空释放,实时测量氧气产量。结果表明,磁力分离显著优于传统离心方式,且设备体积小、能耗低,磁性方案氧气产量提升 240%。

该成果为太空生命支持系统提供了新思路,特别适用于火星或远距离载人任务。团队正在开发基于磁流体动力学原理的空间制氧系统,已获美国宇航局资助。

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