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宇航员尿液或可转化为塑料:在太空中制造工具近报 新闻 时间:2017年09月01日 来源:近报
 
目前,研究人员研制了一种方法,可以将宇航员尿液和呼出的二氧化碳转变成塑料,并在太空中制造成工具。
在太空中利用人类排泄物的方案并不是新鲜事,国际空间站的宇航员已将他们的汗水、洗澡水和尿液转变成饮用水。科学家提出的最新系统依赖于特殊的酵母菌株,使用尿液中的尿素和宇航员呼出的二氧化碳制造聚酯化合物,它可作为3D打印机原料,制造新的塑料部件。同时,其它酵母菌株可以制造基本的欧米加-3脂肪酸,为宇航员提供营养物质。 这项研究能够确保长时间太空旅行,使未来实现火星旅行成为可能。 研究负责人、美国南卡罗来纳州克莱姆森大学研究员马克·布雷恩(Mark Blenner)博士指出,宇航员不可能在太空环境中携带大量配件,因为每增加1盎司重量都会增加太空飞船摆脱地球引力消耗的燃料。 科学家提出的最新系统依赖于特殊的酵母菌株,使用尿液中的尿素和宇航员呼出的二氧化碳制造聚酯化合物,它可作为3D打印机原料,制造新的塑料部件。 在太空中,宇航员们将不断地产生排泄物,并且他们需要呼吸氧气,进食和使用材料。然而,人类在太空中的排泄物不能像在地球上随意丢弃,布雷恩博士和研究小组正在分析如何再利用人类排泄物中的分子,并将它们转换制造成材料,供给宇航员使用,例如聚酯和营养物质。 例如:像欧米加-3脂肪酸这样的必需营养素,保质期仅有几年时间。如果宇航员进行一次长期太空任务,他们必须在旅行途中消耗完毕,因为一些太空旅行时间需要几年时间。这些酵母菌株生长需要氮和碳,研究小组发现,酵母可以从未处理尿液中的尿素获取氮。它们还能从二氧化碳中获取碳,二氧化碳可能来自于宇航员呼出的气体,或者火星大气层。 宇航员不可能在太空环境中携带大量配件,因为每增加1盎司重量都会增加太空飞船摆脱地球引力消耗的燃料。 然而,为了使用二氧化碳,酵母需要一种中介物质,“修理”碳物质形成它们可以摄入的一种形式。为此,酵母依赖光合蓝藻菌或者研究人员提供的藻类。研究人员研制的一种菌株可以制造欧米加-3脂肪酸,这是人体不能自我制造的营养物质,它有助于心脏、眼睛和大脑的健康。这支研究小组可以制造另一种菌株,可以产生出单体——与其它相同分子结合在一起的分子,将单体连接在一起,能够制造出聚酯聚合物,它与某些衣服中的塑料纤维类型相似。 这些聚酯聚合物可用于3D打印,产生新的塑料配件。研究小组将继续研究该菌株,它们产生不同类型、具有一定性能的塑料聚脂。目前,基因改良菌株仅能制造少量聚酯或者营养品,但是研究人员正在努力增大其产量。 不管采用何种方法,研究人员都不同程度地获得了关于解脂耶氏酵母的认知,此前科学家对该酵母物种研究很少,例如:这种酵母可用于啤酒酿造。布雷恩博士指出,我们正在研究的解脂耶氏酵母在遗传基因和生物化学方面不同于其它酵母,每一种新生物都有其显著特征,你必须更好地关注分析。 叶倾城 国际空间站宇航员正在喝水,目前最新技术可将宇航员在太空中产生的尿液、洗澡水等循环过滤为饮用水 |
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