这个可穿戴腮，能让人在水下自由呼吸
神秘黑科技2018-09-25 15:53
说到全球变暖，
今天它已成为一个不容忽视的问题。。
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很多城市。。
难道说，
电影2012中的场景真要变成现实了？？
不久前，
歪果科学家 Jun Kamei 应该想到了这一点，
他与东京大学的RCA-IIS 设计实验室，
合作设计了一款能帮助人类在水下呼吸的
—— “ 可穿戴腮 ” ！！！
▼
Amphibio
准确的说，
Amphibio 是一套3D 打印服装。
这造型。。是不是有点儿魔幻？
这套铠甲似的装备分成两部分：
一部分是戴在脸上类似呼吸罩。
第二部分，
是由白色多孔的疏水材料组成的柔性防水圈。
这套装备的设计看上去虽简单，
但它却能够把氧气从水中分离出来，
并输送到面罩中，
从而达到供氧的目的！
其工作原理是：
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。
你可能已经了发现，
Amphibio 的形态是根据鱼鳃的形状设计的。
鱼鳃呈片状，其体积虽小但表面积大，
能最大化地过滤水，还可以迅速排水。
而在功能上，
Amphibio 的灵感源自能在水里呼吸的昆虫。
这些虫子的身体表面大部分是疏水的。
在水下时，
它们的身体和水之间会形成一层氧气隔层，
在保持干燥的同时，
也给了呼吸系统充分的时间过滤水中的氧气。
另外，
很多植物的叶子也具有借鉴意义，
这些具有疏水性的叶子不会被水浸湿。
根据这些仿生学的原理，Jun Kamei 和 RCA-IIS 研发了这种 3D 打印的全新疏水材质，包裹在 Amphibio 的外部。这种材质表面有很多细小气孔，可充分吸水、排水。而藏在 Amphibio 内部的氧气压缩器，就负责将水中的氧分离出来。
在他们进行的实验中，
用密封的水缸和气仓简单模拟了水下疏水状态～
Amphibio 通过过滤氧气，
置换气仓中的二氧化碳。
目前这个装备还处于概念状态，
不过它已完成了初步的供氧实验。
但目前它还面临很多困难：
水里氧气少，氧气转换时间长，机器续航问题。。。
最主要的问题是：
如果要提供足够氧气供人体使用，
那身体周围确保足够的“鳃”表面积。。
以现在的技术来说，
要想供一个成年人在水下呆一小时，
需要 32 平方米的 Amphibio 。。。
此外，
虽然鳃虽然能从水中吸收氧气，
但它不能获得氮气，
因此潜水员肺部的氮气估计很快就会渗出，
致使软管塌陷和吸面罩溢水，
疏水表面捕获的空气层减少，
并且会随著氮气扩散而消失。
虽然前面的困难重重，
虽然不知道啥时候能用上，
但 “ 水腮 ” 倒是给潜水技术发展，
提供了一个绝佳的思路。
有了科技的加持，
不用背几十斤的氧气瓶，
不用一口气到底就能在水里自由活动，
想想就觉得很嗨森的说！
最重要的是。。
万一大洪水提前来临了，
靠着类似于 Amphibio 这种东东，
说不定还真能人死里逃生～
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