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科学家设计出人类可水下呼吸的“鳃”Amphibio

2024-03-28 274

时至今日,全球变暖已成为不容忽视的问题,科学家预言到2100年,预计高气温将造成海平面上升,可能会淹没沿海地区的大城市。如果真到了如此境地,人类又该何去何从呢?

最近,国外科学家 Jun Kamei 似乎想到了这一点,他与东京大学的RCA-IIS设计实验室合作设计的 3D 打印服装–Amphibio。可以帮助人类在水下呼吸。 Amphibio 分成两部分,一部分是戴在脸上类似呼吸罩,另一部分则是由白色多孔的疏水材料组成的柔性防水圈,可别小看了这个服装的设计,它可以通过补充周围水中的氧气并消散二氧化碳来支持水下呼吸,工作的原理是通过鳃内外的氧气浓度差来转换,由于密闭鳃内氧气比例低,溶于水的氧气分子穿过鳃内的膜来补偿浓度差异,类似于生物中的渗透作用。

听起来像是不错的样子,不过目前这个服装还有许多尚未解决的问题,例如如果要提供足够氧气供人体使用,那么身体周围确保足够的“鳃”表面积,至少需要32立方米的水才能够支撑正常氧气消耗。此外,虽然鳃可以从水中吸收氧气,但它不能获得氮气,因此潜水员肺部的氮气(占78%)很快就会渗出,致使软管塌陷和吸面罩溢水,疏水表面捕获的空气层减少,并且会随着氮气扩散而消失。

虽然困难级问题重重,但这个设计或将改变人类未来生活方式也不是不可能的。

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2018-08-20 18:36:00

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