這個可穿戴腮,可以讓人類在水下自由呼吸了!

說到全球變暖,

今天它已成為一個不容忽視的問題。。

科學家預言,到2100年,

預計高氣溫將造成海平面上升,

可能會淹沒沿海地區的很多城市。。

難道說,

電影2012中的場景真要變成現實了??

不久前,

歪果科學家 Jun Kamei 應該想到了這一點,

他與東京大學的 RCA-IIS 設計實驗室,

合作設計了一款能幫助人類在水下呼吸的

—— 「 可穿戴腮 」 !!!

Amphibio

準確的說,

Amphibio 是一套3D 列印服裝。

這造型。。是不是有點兒魔幻?

這套鎧甲似的裝備分成兩部分:

一部分是戴在臉上類似呼吸罩。

第二部分,

是由白色多孔的疏水材料組成的柔性防水圈。

這套裝備的設計看上去雖簡單,

但它卻能夠把氧氣從水中分離出來,

並輸送到面罩中,

從而達到供氧的目的!

其工作原理是:

通過鰓內外的氧氣濃度差來轉換,

由於密閉鰓內氧氣比例低,

溶於水的氧氣分子穿過鰓內的膜來補償濃度差異,

類似於生物中的滲透作用。

你可能已經了發現,

Amphibio 的形態是根據魚鰓的形狀設計的。

魚鰓呈片狀,其體積雖小但表面積大,

能最大化地過濾水,還可以迅速排水。

而在功能上,

Amphibio 的靈感源自能在水裡呼吸的昆蟲。

這些蟲子的身體表面大部分是疏水的。

在水下時,

它們的身體和水之間會形成一層氧氣隔層,

在保持乾燥的同時,

也給了呼吸系統充分的時間過濾水中的氧氣。

另外,

很多植物的葉子也具有借鑑意義,

這些具有疏水性的葉子不會被水浸濕。

根據這些仿生學的原理,Jun Kamei 和 RCA-IIS 研發了這種 3D 列印的全新疏水材質,包裹在 Amphibio 的外部。這種材質表面有很多細小氣孔,可充分吸水、排水。而藏在 Amphibio 內部的氧氣壓縮器,就負責將水中的氧分離出來。

在他們進行的實驗中,

用密封的水缸和氣倉簡單模擬了水下疏水狀態~

Amphibio 通過過濾氧氣,

置換氣倉中的二氧化碳。

目前這個裝備還處於概念狀態,

不過它已完成了初步的供氧實驗。

但目前它還面臨很多困難:

水裡氧氣少,氧氣轉換時間長,機器續航問題。。。

最主要的問題是:

如果要提供足夠氧氣供人體使用,

那身體周圍確保足夠的「鰓」表面積。。

以現在的技術來說,

要想供一個成年人在水下呆一小時,

需要 32 平方米的 Amphibio 。。。

此外,

雖然鰓雖然能從水中吸收氧氣,

但它不能獲得氮氣,

因此潛水員肺部的氮氣估計很快就會滲出,

致使軟管塌陷和吸面罩溢水,

疏水表面捕獲的空氣層減少,

並且會隨著氮氣擴散而消失。

雖然前面的困難重重,

雖然不知道啥時候能用上,

但 「 水腮 」 倒是給潛水技術發展,

提供了一個絕佳的思路。

有了科技的加持,

不用背幾十斤的氧氣瓶,

不用一口氣到底就能在水裡自由活動,

想想就覺得很嗨森的說!

最重要的是。。

萬一大洪水提前來臨了,

靠著類似於 Amphibio 這種東東,

說不定還真能人死裡逃生~

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