在太空生活中，水是最珍貴的資源，據(jù)估計(jì)，將1加侖的水運(yùn)送到亞軌道太空需要花費(fèi)至少8.3萬美元。為了解決宇航員太空生活用水問題，NASA JSC于2000年開始與納米材料公司Argonide簽訂小企業(yè)創(chuàng)新研究(SBIR)合同，開發(fā)水循環(huán)過濾、消毒系統(tǒng)。2002年，該公司基于納米纖維核心技術(shù)開發(fā)出了NanoCeram濾芯，經(jīng)驗(yàn)證可以為太空飲用水提供卓越的凈化效果，使用該技術(shù)，宇航員的汗水及尿液亦可并入水回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效凈化。

　　NanoCeram濾芯采用納米氧化鋁纖維復(fù)合在直徑9.65 mm的玻璃纖維上制成，其中，納米纖維平均直徑約為2 nm，平均長(zhǎng)度約為200～300 nm，濾芯比表面積高達(dá)500 m2/g，且纖維帶有正電荷。

　　在過濾時(shí)，尺寸大于2μm的雜質(zhì)由于納米纖維的攔截作用直接被過濾，而更細(xì)小的粒子等則由于帶有輕微負(fù)電荷，被帶有正電荷的納米氧化鋁纖維吸附過濾，因此單層過濾介質(zhì)對(duì)0.025μm粒子的過濾效率即可達(dá)到99.99%(3層介質(zhì)可達(dá)99.999 9%)，從而可以有效地去除水中的細(xì)菌、病毒、有機(jī)物顆粒、寄生蟲以及鐵、鉛等重金屬粒子。同時(shí)，由于該過濾介質(zhì)具有相對(duì)于其過濾雜質(zhì)粒子更大的孔徑，因而具有高流動(dòng)性、高容塵量和低壓降優(yōu)勢(shì)。

　　雖然NanoCeram是為宇航員太空用水而開發(fā)，但作為一項(xiàng)通用性很強(qiáng)的技術(shù)，其在民用領(lǐng)域也具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值：全球大約有9億人缺少安全和經(jīng)過凈化的飲用水，每年有300萬～400萬人死于和水污染有關(guān)的疾??；而野外行軍、徒步旅行等也對(duì)便攜的實(shí)時(shí)水凈化設(shè)備具有迫切需求；等等。

　　因此，NanoCeram技術(shù)很快就在民用領(lǐng)域得以拓展。如，2006年Argonide公司將NanoCeram過濾技術(shù)授權(quán)給了Ahlstrom(奧斯龍)公司，此后奧斯龍基于NanoCeram技術(shù)完成了商品名為“Disruptor?”的納米鋁纖維介質(zhì)材料的商業(yè)化生產(chǎn)，并在此基礎(chǔ)上通過添加活性炭粉末(PAC)進(jìn)一步提高了介質(zhì)(Disruptor? PAC)的過濾性能，在民用飲用水過濾領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

　　此外，NASA 2017年對(duì)NanoCeram技術(shù)市場(chǎng)化情況的報(bào)告中，介紹了一家總部位于猶他州的凈水器公司W(wǎng)ater Pure Technologies的便攜式水凈化裝置Water ResQ及其升級(jí)版的Mobile Water ResQU.V.系統(tǒng)。該系統(tǒng)將水凈化系統(tǒng)配置在一個(gè)便攜的手提箱中，可以用太陽能電池板充電或手搖充電，每分鐘可以過濾2.9加侖的水，且可以添加針對(duì)高污染水的額外過濾模塊。目前，該公司已經(jīng)獲得了來自消防跳傘旅、緊急救援組織以及軍方等的訂單。

　　在太空水循環(huán)過濾過濾技術(shù)的基礎(chǔ)上，NASA還在進(jìn)一步提高其太空循環(huán)水的結(jié)凈度，以期在太空生產(chǎn)靜脈注射級(jí)(IntraVenous，IV)凈水。由于每次空間任務(wù)中宇航員都有生病或受傷的可能，且NASA國(guó)際空間站病人狀況數(shù)據(jù)庫已確認(rèn)有115種可能發(fā)生在空間的醫(yī)療情況站需要靜脈注射，如1名嚴(yán)重?zé)齻挠詈絾T在數(shù)周的治療過程中需要約100 L(僅前3天就需要30 L)的IV液體。

　　NASA最近的一項(xiàng)研究報(bào)告顯示，火星任務(wù)可能需要多達(dá)248 L的靜脈注射液，但目前空間站中只能存儲(chǔ)12 L液體，而如此巨大的IV液體需求進(jìn)入太空的代價(jià)是巨大的——需要占據(jù)大量的空間、無菌要求高且保質(zhì)期有限。

　　為此，NASA設(shè)立了一項(xiàng)名為IntraVenous Fluid GENeration for Exploration Missions(IVGEN)的項(xiàng)目，由肯尼迪航天中心和格倫研究中心合作開發(fā)了一種IV水凈化測(cè)試系統(tǒng)，并于2010年在國(guó)際空間站中進(jìn)行了測(cè)試，從NASA發(fā)布的測(cè)試結(jié)果來看，其在鹽溶液濃度、氣泡控制等方面還存在一些缺陷，項(xiàng)目以失敗告終。但可以預(yù)見的是，如果這項(xiàng)技術(shù)開發(fā)成功，除了在空間站醫(yī)療領(lǐng)域外，其在野外戰(zhàn)爭(zhēng)、潛艇、遠(yuǎn)洋艦隊(duì)以及民用醫(yī)療救援等領(lǐng)域具有非常好的應(yīng)用前景和價(jià)值。