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在此之前,膜技术还不够先进,最慢的一步发生在第二步,即氧气在膜中扩散。然而,现在的膜技术已经比较先进,有的多孔疏水膜实际上膜两侧的气液界面是直接接触的,疏水膜起到一个阻碍水穿透的作用,并不妨碍传质。膜另一侧的富氧液体或者气体可以选择,所以最慢而且是很难改变的一步变成了第一步,也就是氧气在水的本体中传输的过程。这个过程之所以很慢,是由水的理化性质决定的。/p
水分子之间有很强的氢键,所以水是黏度非常大的液体,氧气在水中扩散,需要从中费力地挤过去。说到这里,有人可能会问了,为什么鱼用鳃可以活的好好地呢?其实也不是所有的鱼用鳃都活的很舒服。有一种鱼,得不停地通过游动来维持氧气供应,比如胎生的鱼类。因为生的鱼类没有鱼鳔,而鱼鳔的存在,是为了让鱼可以经常浮在水面上喘口气。这也说明,光靠鱼鳃,那鱼必须不停地游动。/p
于是又回到了刚才说的氧气在水里的输运过程,虽然氧气在水中自由扩散的速度很慢,为了解决这个问题。就得通过大量的运动来进行水与身体的交换,鱼类可以通过对流的方式促进氧气的传质效率。鱼在水里不停地游动,一方面是为了获取食物,另一方面是为了获得氧气,在有限的时间里让鱼鳃表面和更多含溶解氧的海水接触对流,才能获取足够维持生命活动的氧气。然而鱼类是冷血动物,冷血动物的耗氧速率要大大低于人类这样的温血动物,况且人的游动并不像鱼类那么有效率。/p
而这一切就是我们要学习的,我们要学会改变,身体也要不断的适应才行,只有我们身体更适应水里的环境,才能真正的潜入到水里,而不是呆在水里。就算是我们真正的研发出了呼吸腮,可是却因为我们害怕下水,连最基本的潜水也不会的话,就算是科技再怎么进步,我们人类想要真正的下到水里,也是不可能做到的。所以为了产生足够的对流,就必须用泵驱动水从不断流经膜的表面。/p
这就是为什么所有的人造鳃到最后都产生了一个不可避免的问题:泵有多费电?如果泵的费电程度,达到了用商品化的电池驱动所能维持的时间,还不如氧气瓶的话,这么昂贵复杂的设计不就变得没有意义了吗?然而很不幸,现在的机械程度也电池储能技术,并没有开发到真正能达到让呼吸机的问世的条件。全封闭可循环式水下呼吸器(r)的问世,让人造鳃的研究雪上加霜。无论是再伟大的发明,只要是两者是缺其一,都不能取得伟大的成就。/p
理论上来说,r的续航能力,据说可以轻松达到两小时以上,这是因为在一般的scuba中,呼出的气体直接排放进了海水里。然而人呼出的气体里,仍有16的氧气(吸入的气体中含21的氧气)。r的原理,是用2吸收剂将人呼出的气体中的2吸收掉,然后再补充少量氧气,便可维持呼吸。上帝指使以为这事很假,人呼吸进身体里的并非纯氧,去掉2再补充少量氧气,那便成了万能膜了。如果只是从水中分离氧气供潜水员呼吸的话,除了分离氧气所需的功率,还需要给气体加压到至少与周围水压平衡,跟氧气瓶相比有点多此一举。/p
当然,科学就是在不断的摸索与失败中取得的进步,我们只有相信理论可以转变为现实,我们才会取得进步。真的等着别人把技术是做起来了,我们再去抄,再去仿,那我们大地朝永远都只能是大地朝,想要挤入强国那是永远不可以的。黑科技的进步,需要各个方面的细节的支撑,每一个不起眼的小的科技的发展,就是支持着我们黑科技发展的原因。/p
对于科学家来说,理论上的东西,都是可以实现,可是操作起来,也是需要花时间的。所以结论是,人造鳃是个看起来非常具有科学浪漫主义的想法,然而实际上,以目前电池技术和其他技术所能达到的水平,无论是可行性还是经济性,都不如现在已有的氧气瓶。说到底这都是小说里浪漫主义的情节而已,与其是花大价钱是造人造鳃,还不如研究机器人。/p
那才是最恰当也是最适合脆弱的人类的方法,有了机器的保护也是最安全,比起那呼吸腮更是最行之有效的。所谓的人造鳃从一开始大家都认为这是科学家用来骗钱的手段,自然没有人愿意给这样的科学家赞助,生怕是被骗子把钱是骗了去。在我们大地朝骗子太多了,傻子都不够用了,你让大地朝的傻子们怎么活啊。/p
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