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发布: 11:16am 14/11/2023

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火星

制氧催化剂

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中國“機器化學家”成功研發火星製氧催化劑

中国“机器化学家”成功研发火星制氧催化剂
智能機器人火星探礦製氧假想圖。(中科大供圖∕新華社照片)

(合肥14日新華電)到上棲居是人類的夢想之一,但首先要解決缺氧問題。近日,中國科學技術大學羅毅、江俊、尚偉偉教授團隊與深空探測實驗室張哲研究員等合作,運用智能機器人“機器化學家”,採用火星隕石成功研製出新型催化劑,為利用火星上的水製備氧氣提供了高效率、低能耗的解決方案,探索出一條在地球外星系就地取材研製化學品的新路。

11月14日,國際知名學術期刊《自然·合成》發表了這一研究成果。

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火星大氣中的含氧量極低,無法滿足人類生存。如何能在火星上製備出氧氣?近年來,國際科學界發現火星上存在大量的水,那麼在火星上利用太陽能發電,再用電從水中解析出氧氣,成為可行的技術方案之一。

但是,“電解水”還需要使用催化劑,來解決製氧速度慢、能耗高等問題,而從地球運送的成本非常高昂。因此,能否在火星上就地取材研製催化劑,成為一個關鍵技術問題。此外,低溫、低氣壓、高輻射的火星環境,對人類登陸後“就地研發”很不利。

新華社報道,針對這些問題,中科大和深空探測實驗室科研人員合作,利用自主研發的智能機器人“機器化學家”,從火星隕石中分析並提取成分,研製出一種新型製氧催化劑。

中科大合肥微尺度物質科學國家研究中心主任羅毅說,這項研究成功驗證了人工智能可以自動研製新材料,有望為人類在遠離地球的星球上製備氧氣、建造基地、生產食物等作出貢獻,並利用火星資源研製出更多化學品,幫助我們進一步探索太陽系深處。

據悉,中科大研製的“機器化學家”名叫“小來”,它不僅“會學”還“會想”“會做”。這次研製催化劑,根據火星隕石的多種化學成分,一共有376萬多種可能的組合配方,如果靠人類科研團隊一一實驗驗證需要兩千多年。

中科大教授江俊說:“‘小來’學習了5萬多篇相關的化學論文,用‘智能大腦’思考並設計出一個基礎配方,然後做實驗並根據結果不斷調整配比,用6周時間找到最佳配方。”

他補充,機器人自主發現並研製化學品,為人類探索星空提供了一條新路。

中国“机器化学家”成功研发火星制氧催化剂
中科大科研團隊與工作中的“機器化學家”。(圖:新華社)
中国“机器化学家”成功研发火星制氧催化剂
“機器化學家”研製催化劑全流程示意圖。(中科大供圖∕新華社照片)

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