Науковці розробили плазмовий пістолет для "прання" одягу в космосі без жодної краплі води

Прання одягу в космосі завжди було величезною проблемою для астронавтів, адже у невагомості неможливо використовувати воду. Дослідники знайшли революційне рішення, яке дозволить очищувати речі за допомогою холодної плазми під час тривалих місій на Місяць та Марс.

Як повідомляє видання New Scientist, унікальну технологію розробили Гейб Сюй з Університету Алабами в Гантсвіллі та Челсі Кассіллі з Центру космічних польотів імені Маршалла NASA в Алабамі. Результати дослідження науковці представили на Конференції з астробіологічних наук у Вісконсині.

Дивіться також Скільки насправді коштує астероїд Психея, до якого людство запустило космічний апарат

Як працює космічний "пістолет для прання"?

Життя на борту Міжнародної космічної станції (МКС) має свої специфічні виклики, і один із них – це гардероб. Оскільки класичне прання у невагомості неможливе, астронавтам доводиться носити один і той самий одяг протягом багатьох днів поспіль. Після цього брудні речі просто пакують і відправляють назад до Землі, де вони згорають в атмосфері разом з іншим сміттям.

Хоча така схема працює для місій, що тривають кілька тижнів або місяців, вона абсолютно непридатна для тривалих подорожей на Місяць чи Марс, де регулярне постачання з Землі буде неможливим.

Не покладайтесь на випадок у стрічці Додайте 24 Канал у вибрані в Google Додати

Щоб усунути цю проблему, науковці розробили унікальний пристрій – своєрідний "пістолет для прання", який обробляє тканину холодною плазмою, знищуючи мікроби, що викликають неприємний запах.

Плазма – це четвертий стан речовини (після твердого, рідкого та газоподібного), який утворюється, коли газ сильно іонізується (атоми втрачають електрони або приєднують зайві). У цьому пристрої суміш гелію, повітря та водяної пари піддають потужним електричним розрядам. Це створює іони кисню. Коли ці іони потрапляють на тканину, вони проникають у найдрібніші щілини та поглинаються мікробами.

Це викликає так званий окислювальний (оксидативний) стрес – процес, під час якого активні форми кисню руйнують клітини мікроорганізмів зсередини, буквально отруюючи їх. Це схоже на те, як перекис водню дезінфікує рану, але на молекулярному рівні та без використання води.

Чому плазмовий промінь ефективніший за ультрафіолет?

Цей метод має величезну перевагу над іншими технологіями, наприклад, ультрафіолетовим (УФ) випромінюванням. Деякі мікроорганізми мають стійкість до УФ-променів, проте жоден мікроб не здатний вижити під дією окислювального стресу.

Експерименти показали вражаючі результати: фіолетовий плазмовий промінь зменшив кількість колоній спор на шматочку бавовняної тканини з 250 000 колоній на мілілітр до приблизно 60 000.

Є мікроби, стійкі до ультрафіолету, але, наскільки ми можемо судити з наших експериментів, немає нічого стійкого до окислювального стресу – якщо ви з’їсте отруту, вона вас уб’є,
– прокоментував Гейб Сюй.

Чи безпечно це для людей і тканин?

При цьому технологія є абсолютно безпечною для тканин і людини. На відміну від гарячої плазми, яку ми бачимо під час блискавки чи зварювання, цей струмінь є холодним – у нього можна спокійно просунути руку без ризику отримати опік.

Коли ми думаємо про плазмові струмені, ми уявляємо спалахи блискавки або дугове зварювання, які зазвичай є дуже гарячими. У цей струмінь ви можете просунути руку, його можна використовувати вдома,
– додав Гейб Сюй.

Але до фінальної версії ще далеко

Проте користуватися таким пристроєм удома наразі неефективно, адже поточна версія здатна очищувати ділянку шириною менше ніж один сантиметр за раз. Тому Сюй та Челсі Кассіллі вже працюють над створенням двох більш практичних варіантів: "плазмової пральної машини", де плазма подаватиметься в закриту камеру з одягом, та комбінованого пристрою з плазмового струменя та пилососа для очищення різноманітних поверхонь.

Коли ви думаєте про довгострокові місця проживання, такі як Місяць або Марс, астронавти, ймовірно, захочуть мати диван, щоб посидіти на ньому, якесь гарне місце, але вони не зможуть цього мати, якщо не зможуть його почистити. Плазмові струмені могли б нарешті втілити це в життя,
– підсумовує автор дослідження.

Розробка плазмового "пістолета для прання" є надзвичайно важливим кроком для майбутнього освоєння космосу. Вона вирішує не лише проблему гігієни та комфорту астронавтів під час тривалих місій на Місяць чи Марс, але й значно знижує логістичне навантаження на космічні кораблі. Замість того, щоб транспортувати тонни змінного одягу, місії зможуть обходитися мінімальним гардеробом, який регулярно очищуватиметься на місці.

Крім того, ця технологія має величезний потенціал для використання на Землі. Створення безводних методів дезінфекції та чищення поверхонь може зробити революцію в побутовій техніці, медицині та сферах, де доступ до чистої води обмежений. Можливість швидко та безпечно знищувати бактерії без хімікатів та високих температур відкриває нові горизонти для екологічно чистого очищення.