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科学家为宇航员打造“洗衣枪”,通过喷射等离子体来清洗衣服

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科学家为宇航员打造“洗衣枪”,通过喷射等离子体来清洗衣服


如果您曾经连续几天与多人共用一个房间,您可能知道衣服和居住条件如何迅速变得相当臭。想象一下这发生在一个密闭的航天器中。

更糟糕的是,由于太空任务中的水供应短缺,太空旅行者无法轻松洗衣服。这不仅仅是体臭问题——不干净的衣服和床单是传染性细菌的温床。宇航员可能会穿同样的衣服几天甚至几周, 将旧衣服密封在密封袋中,然后将它们返回到 地球 进行清洁或将其丢弃在地球大气层中燃烧。

这对于靠近地球的短途旅行来说还不错,但是对于长达数月的长途旅行来说又如何呢? 火星?工程师们为宇航员设计了一种干洗脏衣服的新方法。他们制作了一种原型“洗衣枪”,通过向织物中发射紫色等离子体来对织物进行消毒。

亨茨维尔阿拉巴马大学教授、洗衣枪的发明者之一加布·徐 (Gabe Xu) 在一份研究报告中表示:“这将减少微生物负荷,保持衣服和其他柔软表面清洁,至少在微生物方面如此,以确保宇航员的健康。” 陈述。 “它还可以用于在太空服和工具离开栖息地并踏上火星之前对其进行消毒。”

等离子体是带电粒子、离子和电子的充满能量的汤。虽然许多等离子体喜欢 那个在阳光下 非常热,洗衣枪的等离子体是“冷”的,接近室温。

它的电子是杀死细菌的关键。当洗衣枪将等离子体射入织物时,电子与周围空气中的气体分子发生碰撞,例如氧气 (O2) 和水蒸气 (H2O)。这些碰撞会产生其他分子,例如臭氧 (O3),化学家将其称为“氧化物质”。这些氧化物质可以与细菌周围的膜发生化学反应,破坏并消灭细菌。

徐和同事与美国宇航局马歇尔太空飞行中心合作,创造了一种等离子枪原型,大约有钢笔大小,一次可以消毒约一平方厘米。在他们的测试中,原型减少了一块布料上的孢子菌落 超过 75%

过氧化物和漂白剂等地球消毒剂也会通过这种方式氧化细菌来攻击细菌。洗衣枪的发明者可以让宇航员在没有这种清洁化学品的情况下进行旅行。相反,该设备利用航天器自身的空气和水蒸气产生清洁等离子体。在太空旅行中,每一克质量都很重要,这是一个主要优势。


一道紫色光束,末端是细小的闪电条纹。

等离子枪正在工作。 (图片来源:Gabe Xu | UAH)

徐在声明中写道:“使用等离子处理可以显着减少人类任务所需的货物质量,特别是前往补给困难的火星。”

也就是说,“洗衣枪”并不是标准洗衣机的完美替代品——至少现在还不是。 “这不会去除咖啡或草渍(尽管我们还没有尝试过),”徐在声明中写道。

而且,钢笔大小的洗衣枪太小,不实用。徐和同事正计划制造更大但仍为手持式的设备。他们还需要处理等离子枪的臭氧,大量臭氧可能有害——他们正在开发过滤系统来去除臭氧。

太空洗衣房 当今一个相当活跃的研究领域——国际空间站(ISS)上的宇航员 最近测试过 太空清洁剂和中国太空计划 已发展 适合低水使用的洗衣机。

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