Các nhà khoa học đã phát triển một quy trình để tách bong bóng khí khỏi bề mặt điện cực ở môi trường vi trọng lực.
Đây là kết luận trong nghiên cứu mới về pha từ trong vi trọng lực, được công bố trên tạp chí npj Microgravity. Nghiên cứu có sự tham gia của các nhà khoa học từ Trường Đại học Warwick (Anh), Đại học Colorado Boulder (Mỹ) và Freie Universität Berlin (Đức).
Giữ cho các phi hành gia có oxy để thở trên Trạm Vũ trụ Quốc tế và các phương tiện không gian khác là một quá trình phức tạp, tốn kém. Khi con người lên kế hoạch cho các sứ mệnh tương lai lên Mặt trăng hoặc sao Hỏa, việc phát triển công nghệ tốt hơn là điều vô cùng cần thiết.
Tác giả chính của nghiên cứu - Tiến sĩ Álvaro Romero-Calvo tại Trường Đại học Colorado Boulder, cho biết: "Trên Trạm Vũ trụ Quốc tế, oxy được tạo ra bằng cách sử dụng một tế bào điện phân tách nước thành hydro và oxy. Tuy nhiên, sau đó, bạn phải đưa những khí đó ra khỏi hệ thống".
Tiến sĩ Katharina Brinkert thuộc Khoa Hóa học của Trường Đại học Warwick chia sẻ, sự phân tách pha hiệu quả trong môi trường hấp dẫn giảm là một trở ngại cho việc khám phá không gian của con người.
Hiện tượng này là một thách thức đặc biệt đối với hệ thống hỗ trợ sự sống trên tàu vũ trụ và Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Bởi, oxy cho phi hành đoàn được tạo ra trong hệ thống điện phân nước và yêu cầu tách khỏi điện cực và chất điện phân lỏng.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm thành công tại một cơ sở tháp thả đặc biệt mô phỏng các điều kiện vi trọng lực. Tại đây, họ đã phát triển một quy trình để tách bong bóng khí khỏi bề mặt điện cực ở môi trường vi trọng lực, được tạo ra trong 9,2 giây tại tháp thả Bremen. Nghiên cứu này lần đầu tiên chứng minh rằng, các bong bóng khí có thể bị "hút vào" và "đẩy lùi khỏi" một nam châm neodymium đơn giản trong vi trọng lực, bằng cách nhúng nó vào các loại dung dịch khác nhau.
Phát hiện có thể mở ra con đường mới cho các nhà khoa học và kỹ sư phát triển hệ thống oxy, cũng như nghiên cứu không gian khác liên quan đến sự thay đổi pha lỏng thành khí. Tiến sĩ Brinkert chia sẻ: "Những tác động này có hậu quả to lớn đối với sự phát triển hơn nữa của các hệ thống tách pha, như trong các nhiệm vụ không gian dài hạn. Nghiên cứu cho thấy, phương pháp này hiệu quả. Ví dụ, sản xuất hydro trong hệ thống điện phân nước (photo-) có thể đạt được ngay cả khi gần như không có lực nổi".
Giáo sư Hanspeter Schaub thuộc Trường Đại học Colorado Boulder cho biết, sau nhiều năm nghiên cứu, phân tích và tính toán, việc có thể sử dụng tháp thả này ở Đức đã cung cấp bằng chứng cụ thể rằng: Khái niệm sẽ hoạt động trong môi trường phi trọng lượng.
