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把科幻带进现实 太空服或将迎来新突破
2024年07月16日 11:49:35
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：5836
水是我们生活中常见的物质，却是我们不可或缺的重要资源之一。一方面，水是生命之源，包括人类在内大部分生物都需要摄入水来维系生命活动；另一方面，农业、工业生产中都离不开水，水充当着养料、冷却剂、溶剂、反应介质等多重身份，推进着这些产业的发展。而在地球上，我们身边水资源尽管有限，但在合理的管理和保护下，尚且能够满足我们的使用需要。可如果我们离开了地球，那么如何更高效的利用水资源，就是另一个难题了。
【化工仪器网 行业百态】水是我们生活中常见的物质，却是我们不可或缺的重要资源之一。一方面，水是生命之源，包括人类在内大部分生物都需要摄入水来维系生命活动；另一方面，农业、工业生产中都离不开水，水充当着养料、冷却剂、溶剂、反应介质等多重身份，推进着这些产业的发展。而在地球上，我们身边水资源尽管有限，但在合理的管理和保护下，尚且能够满足我们的使用需要。可如果我们离开了地球，那么如何更高效的利用水资源，就是另一个难题了。
这并非是天方夜谭，随着人类探索宇宙步伐不断加速，航天产业的发展让人类开始有能力离开地球进行探索。但随之而来的，便是一系列与宇航员生活相关的问题。事实上，这也是目前各国科学家在不断需求解决的一个重要课题，许多如今航天领域诞生的尖端技术，其发展核心就是解决宇航员的衣食住行。
而在这些问题中，太空中的用水难题又占据着重要的位置。
太空中缺乏直接获取淡水资源的手段，并且考虑成本，货运飞船补给的可能性不高，因此只能在出发前就携带足够的水资源，但是考虑到每公斤物资的发射成本，携带的水资源量其实也是非常有限。为了解决这一问题，除了在出发前携带水资源外，通过物理、化学手段将燃料、氧化器、水蒸气转化生活用水，通过回收汗液、尿液净化为生活用水成为了重要的解决问题的措施。
而就在最近，美国康奈尔大学威尔医学院研究人员似乎找到了更适合着陆外出作业时使用的体液循环水方案。据悉，该医学院的研究人员设计出了一种用于航天服的新型尿液收集和过滤系统原型。这种装置包括一个基于真空的外部导管，通向组合的正向反渗透单元，可通过多种安全机制提供持续供应的饮用水，能确保宇航员健康。
据悉，该装置的尿液收集装置由多层柔性织物制成的内衣和内衬是尼龙-氨纶混纺面料的模制硅胶收集杯构成，尿液被面料吸收后，会流向收集杯的内表面，然后由真空泵吸走收集起来。装置的尿液过滤系统则集成了正反向渗透过滤技术，利用浓度梯度从尿液中去除水分，再用泵将水和盐分分离，并将可供饮用的水泵入入航天服内的饮料袋中。根据实验测试结果，这套系统只需要5分钟便可以完成500毫升尿液的收集与净化，并且净化和的水富含电解质。
更重要的一点是，这套系统体积小，重量也只有8公斤左右，满足了使用场景下紧凑和轻便的硬性需求。目前相关技术已经准备进入模拟条件下测试的阶段，距离投入真实太空环境使用，或许并不遥远。
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