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研究探索太空光驱动水裂解

文章来源:中国科学报 晋楠    发布时间:2018-07-19  【字号:      】

  一项研究展示了在接近零重力的情况下,光可以驱动水裂解产生氢气和氧气。该研究成果或能应用于长期航天飞行,其间可利用水生产设备需要的燃料和可呼吸的氧气。相关成果近日发表于《自然—通讯》。

  植物能够将光和水转化为燃料和氧气。科学家希望模仿和改进这种自然过程,通过人工光合作用大规模利用可再生能源。虽然这项技术在地球应用方面取得了进展,但尚未有研究探索它在长期航天飞行方面的应用潜力。

  美国加州理工学院的Katharina Brinkert及其同事开发了一种高性能的光电化学电池,它们能够在接近零重力的情况下利用光来裂解水。研究人员在落塔中开展了一系列实验,模拟太空的近零重力环境,探索如何在太空中实现太阳能水裂解。他们发现缺乏重力会减少光驱动的水裂解活动,因为表面去除的气泡有限。然而,通过调整电池中纳米结构的形状,能够促进气泡释放,维持低重力下的水裂解活动。

  研究人员认为,这项技术有望改善和延长长期航天飞行的生命支持系统。该研究也为如何改进地面光驱动水裂解装置提供了一种思路。




(责任编辑:侯茜)

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