在人类探索深空的征程中，可持续的氧气供应是关键挑战。国际团队的一项突破性研究，利用磁场在微重力环境下显著提升水分解氧气的效率，为太空生命支持系统带来了革新性的解决方案。
该研究由佐治亚理工学院、不来梅大学应用空间技术与微重力中心（ZARM）以及华威大学的研究人员组成，成功开发出一套创新系统。该系统巧妙运用磁场相互作用，解决了微重力条件下电解过程中气泡易附着于电极、阻碍分离的关键难题。由佐治亚理工学院助理教授Álvaro Romero-Calvo博士领导的团队证明，通过施加磁场，可以有效控制微重力下的电化学气泡流。利用现成的永磁体，他们构建了一个被动式相分离系统，能够引导气泡脱离电极并聚集到指定区域，无需复杂的机械装置，为深空任务的生命支持系统带来了更轻便、更简洁、更可持续的优势。
这项发表在《自然·化学》杂志上的研究，重点阐述了抗磁性和磁流体动力学这两种关键的磁场相互作用。抗磁性使得水在磁场中受到排斥，从而将气泡导向收集点；而磁流体动力学则源于磁场与电解电流的相互作用，在液体中产生旋转效应，通过对流作用将气泡与水分离。这些综合效应显著增强了气泡的脱离和移动，将电化学电池的整体效率提升了高达240%。
为验证其系统的有效性，研究人员在德国不来梅的ZARM落塔进行了实验，该设施能够模拟微重力环境。实验结果有力地证实了磁力能够有效地控制微重力下的电化学气泡流，这是低重力流体动力学领域的一项重大进展，为未来载人航天任务的实现奠定了基础。研究团队计划通过亚轨道火箭飞行进一步验证其方法，以期在更长时间的微重力条件下展示其性能。这项研究成果得到了德国航空航天中心、欧洲空间局和美国国家航空航天局（NASA）的资助，其初步构想和模拟可追溯至2022年。