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把科幻帶進現實 太空服或將迎來新突破
2024年07月16日 11:49:35
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5864
水是我們生活中常見的物質，卻是我們不可或缺的重要資源之一。一方面，水是生命之源，包括人類在內大部分生物都需要攝入水來維系生命活動；另一方面，農業、工業生產中都離不開水，水充當著養料、冷卻劑、溶劑、反應介質等多重身份，推進著這些產業的發展。而在地球上，我們身邊水資源盡管有限，但在合理的管理和保護下，尚且能夠滿足我們的使用需要。可如果我們離開了地球，那么如何更高效的利用水資源，就是另一個難題了。
【化工儀器網 行業百態】水是我們生活中常見的物質，卻是我們不可或缺的重要資源之一。一方面，水是生命之源，包括人類在內大部分生物都需要攝入水來維系生命活動；另一方面，農業、工業生產中都離不開水，水充當著養料、冷卻劑、溶劑、反應介質等多重身份，推進著這些產業的發展。而在地球上，我們身邊水資源盡管有限，但在合理的管理和保護下，尚且能夠滿足我們的使用需要。可如果我們離開了地球，那么如何更高效的利用水資源，就是另一個難題了。
這并非是天方夜譚，隨著人類探索宇宙步伐不斷加速，航天產業的發展讓人類開始有能力離開地球進行探索。但隨之而來的，便是一系列與宇航員生活相關的問題。事實上，這也是目前各國科學家在不斷需求解決的一個重要課題，許多如今航天領域誕生的尖端技術，其發展核心就是解決宇航員的衣食住行。
而在這些問題中，太空中的用水難題又占據著重要的位置。
太空中缺乏直接獲取淡水資源的手段，并且考慮成本，貨運飛船補給的可能性不高，因此只能在出發前就攜帶足夠的水資源，但是考慮到每公斤物資的發射成本，攜帶的水資源量其實也是非常有限。為了解決這一問題，除了在出發前攜帶水資源外，通過物理、化學手段將燃料、氧化器、水蒸氣轉化生活用水，通過回收汗液、尿液凈化為生活用水成為了重要的解決問題的措施。
而就在最近，美國康奈爾大學威爾醫學院研究人員似乎找到了更適合著陸外出作業時使用的體液循環水方案。據悉，該醫學院的研究人員設計出了一種用于航天服的新型尿液收集和過濾系統原型。這種裝置包括一個基于真空的外部導管，通向組合的正向反滲透單元，可通過多種安全機制提供持續供應的飲用水，能確保宇航員健康。
據悉，該裝置的尿液收集裝置由多層柔性織物制成的內衣和內襯是尼龍-氨綸混紡面料的模制硅膠收集杯構成，尿液被面料吸收后，會流向收集杯的內表面，然后由真空泵吸走收集起來。裝置的尿液過濾系統則集成了正反向滲透過濾技術，利用濃度梯度從尿液中去除水分，再用泵將水和鹽分分離，并將可供飲用的水泵入入航天服內的飲料袋中。根據實驗測試結果，這套系統只需要5分鐘便可以完成500毫升尿液的收集與凈化，并且凈化和的水富含電解質。
更重要的一點是，這套系統體積小，重量也只有8公斤左右，滿足了使用場景下緊湊和輕便的硬性需求。目前相關技術已經準備進入模擬條件下測試的階段，距離投入真實太空環境使用，或許并不遙遠。
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