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山楂影视【科技在线】 在太空中利用人类排泄便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 北京时间8月24日消息,据国外媒体宣传,目前,研究人员研制了一种做法,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便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。科学家提出的新系统依靠于特殊的酵母菌株,采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。并且,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期太空旅行,使未来实现火星旅行成为可能。该研究报告发布在日前召开的第254届美国化学学会博览会和国家会议上,据悉,美国化学学会是世界上大的科学研究机构之一。 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。 科学家提出的新系统依靠于特殊的酵母菌株,采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 布雷恩博士说: 如果宇航员进行为期几年的太空旅行,我们需要发现一种做法再利用和回收他们携带的任何物品, 原子经济 将变得很重要。 依据布雷恩博士的观点,处理方案的部分原因在于,宇航员们将不断地产生排泄物,同时他们需要呼吸氧气,进食和采用材料。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拆析怎么再利用人类排泄物中的分子,并将它们转换制造成材料,供给宇航员采用,例如:聚酯和营养物质。 例如:像欧米加-3脂肪酸这样的必须营养素,保质期仅有几年时间。如果宇航员进行一次长时间太空任务,他们必需旅行途中消耗完毕,因为一点太空旅行时间需要几年时间。 布雷恩博士说: 宇航员需要一个生物系统,能够从休眠状态苏醒过来,并开始制造他们所需的物品,这是我们研究项目的真实动机。 这个生物系统包含解脂耶氏酵母等多种酵母菌株。 这些酵母菌株生长需要氮和碳,布雷恩博士带领的研究小组发现,酵母可以从未解决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。 采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。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,为了采用二氧化碳,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方式。为此,酵母依靠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。布雷恩博士的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。 图中是国际空间站宇航员正在喝水,目前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 并且,研究人员开始关注地球上进行的生产用途,例如:渔业养殖和人类营养学。通过水产养殖提高产量需要补充欧米加-3脂肪酸,这些欧米加-3脂肪酸可通过酵母菌株产生。其他研究小组也可以制造酵母菌株,但是通过其它的方法。 例如:与化学企业dupont合作的一支研究小组已采用酵母制造用于渔业养殖的欧米加-3脂肪酸,但是这些酵母是以精制糖为食,而不是一个水产品。此外,其他两支研究小组正在对酵母进行基因改良,使其能够制造聚脂,他们不同于布雷恩研究小组,他们未达到优化制造聚脂。

总之,尽管研究者们在一定程度上对吸脂酵母( yarrowia lipolytica )有了认识,但迄今为止科学家们对这种酵母种类的研究还不多。 例如,这种酵母可以用于啤酒酿造。 布雷克博士说,我们研究的脂肪分解酵母在基因和生化方面与其他酵母不同,每个新生物都有明显的特征,所以必须更好地关注分解。

来源:上海热线新闻网

标题:“宇航员尿液或可转化为塑料:在太空中被制造成工具”

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