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。
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。
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。
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。
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(ccr)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。
理论上来说,ccr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)。ccr的原理,是用co2吸收剂将人呼出的气体中的co2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co2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。
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。
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。?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。
以前也有人我瞬间失去了力量
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