https://frosthead.com

En student hevder å ha designet arbeider kunstige gjeller

Ut av alle attributtene som skiller mennesker fra fisk, er evnen til å puste under vann en som gjør oss landboere mest misunnelige. Så det er vanskelig å ikke bli opparbeidet med ord den siste uken som en koreansk designstudent kan ha kommet med en blåkopi for en bærbar enhet som kan trekke ut tilstrekkelig luft fra sjøvann, slik at omtrent hvem som helst kan puste som en fisk.

Det er en bemerkelsesverdig påstand med tanke på at ingen ennå har kommet frem til noe som ligner faktiske "kunstige gjeller." Kodenavnet "Triton, " det mystiske konseptet kommer i form av et lite munnstykke, som minner om "rebreather" James Bond bruker i Thunderball ( 1965) og Die Another Day (2002). Den er designet for å fange opp oksygengassen som er tilstede i vann og lagre den i en trykkluftbeholder. Som skaperen Jeabyun Yeon beskriver på nettstedet sitt, blir vann filtrert ved hjelp av et par sylindriske formede gjeller som rommer fine tråder med "hull mindre enn vannmolekyler." En innebygd mikrokompressor, drevet av et hurtigladende miniatyrisert batteri, kondenserer deretter oksygenet, og gjør det lett tilgjengelig når brukeren inhalerer.

Flere skeptikere har siden chimet seg inn og pekt på visse teknologiske utfordringer som til syvende og sist ville gi Yeons idé, som den er detaljert, hvor som helst fra usannsynlig til latterlig langsiktig. For å forstå hvorfor kunstige gjeller ikke har vært noe annet enn en rørdrøm hittil, må man forstå noen av de iboende biologiske forskjellene mellom menneske og finnet sjødyr. Først og mest åpenbart er at fisk har gjeller som har utviklet seg til å absorbere oksygen mens de holder avfallsgasser utenfor; menneskelige respirasjonssystemer er utstyrt for å tappe inn oksygenet i luften. Fisk er også kaldblodig, noe som betyr at de krever mye mindre energi. Denne tilpasningen er viktig fordi konsentrasjonen av oppløst oksygen i vann er knapp, omtrent 20 ganger mindre enn det som finnes i det samme volumet av luft.

Bloggen ZidBits forklarer at kunstige gjeller vil trenge å være enorme for å gi en tilstrekkelig mengde oksygen til mennesker:

Dette problemet blir forsterket takket være sjøvann som bare inneholder 7 ppm oksygen. Som et resultat av denne lave konsentrasjonen har 1000 tonn sjøvann bare 14 pund. av O2. Siden en gjennomsnittlig dykker trenger 1 liter oksygen per minutt, vil du trenge 51 liter sjøvann i minuttet for å passere gjennom "gjellene".

Bloggen DeepSeaNews kritiserte Yeons teknologi og estimerte at til og med den lave enden, ville et slikt system måtte pumpe og trekke ut oksygen fra rundt 24 gallon vann for hvert minutt som er nedsenket. Dessuten kan inhalering av rent oksygen filtrert fra vann være svært giftig. Mens 20 prosent av luften består av oksygen, har forskere oppdaget at pusteluft bestående av 100 prosent oksygen kan forårsake symptomer som tåkesyn, anfall og kramper på grunn av væske som samler seg i lungene.

Når det er sagt, har ikke disse utfordringene hindret andres forsøk på å grøfte dykkingstanker under trykk. Den israelske oppfinneren Alon Bodner har utviklet en batteridrevet prototype som bruker en høyhastighetssentrifuge for å redusere trykket på fanget sjøvann, som får oksygen til å boble opp og rømme ut i et eget kammer, omtrent på samme måte som karbondioksidgasser frigjøres åpne en boks med brus. Ulempen er at kontrasten, kalt "LikeAFish", krever en kraftkilde med høy kapasitet (og sannsynligvis tung) for å fungere.

En annen mer eksotisk tilnærming fra forskere ved Nottingham Trent University i England var inspirert av den store dykkebillen, et insekt med anatomiske trekk som lar den overleve under vann. Små hår som ligger på underlivet jobber for å fange en lomme med luft mellom luftveiene og det omgivende vannet. Dette beskyttende luftlaget fungerer også som et filter, slik at oksygengasser som er innelåst i vannet kan passere inn og karbondioksid diffunderer ut. I ett eksperiment var forskerne i stand til å etterligne denne effekten til en viss grad ved å bruke et "super-vannavstøtende porøst skum" materiale pakket rundt en oksygeninnånding enhet.

Men uansett hvordan du rammer inn, ser det ut som om det vil gå en stund før et menneske kan være en med fiskene.

En student hevder å ha designet arbeider kunstige gjeller