新科技让梦想成现实———
在科幻电影《星战前传:幽灵的威胁》中,出现了一种奇妙的水下呼吸装置。而今,这一装置在科学家手中变成了现实。就像飞机帮助人类圆了“飞天梦”一样,一项新的突破,让人类“住进海洋”已不再是梦想。这一回,创造奇迹的是以色列人。
近日,以色列科学家阿龙·博德勒研制出一项不用氧气瓶也可在水下呼吸的装置。这项发明借助水中的少量空气就可满足潜水员和潜水艇的氧气需求,使人在水里就像鱼儿一样自由呼吸。当然,这引起了潜水装置制造商和以色列海军的浓厚兴趣。
以色列科学家的发明真正解决了困难
传统氧气瓶在应用中受到很多限制,潜水员水下停留的时间取决于氧气瓶的容量,潜水位置不能离潜水基点处太远,同时,就潜水本身而言具有一定程度的危险。水下应用氧气瓶时还要注意随着氧气瓶重量的变化不断保持平衡。多年来工程师们一直在寻求克服的办法。
核潜艇和国际空间站运用化学电离法获得氧,这需要耗费相当大的能量。而柴油动力的潜艇就不得不经常到水面上补足空气,那些潜水员们就更不可能背负如此的装置来供氧。
以色列科学家的发明真正解决了这些困难。
模仿鱼的呼吸制造出装置
鱼,不需要化学的方法从水中获取氧,相反它们是利用溶解在水中的空气解决呼吸问题。
通过对鱼的研究,科学家搞清了这样一个事实———海洋中的风、海浪和潜流会有助于空气溶解于水中,研究表明在200米深的水下可含有1.5%的溶解于中的空气,这些看起来不多的空气却足以满足各种鱼类的自由呼吸。
阿龙·博德勒的发明就是模仿鱼的呼吸制造出装置,从而满足小型潜水艇和潜水员对氧气的需求。
这一新装置是以“亨利法则”为理论
“亨利法则”认为,可溶解于液体中的气体数量与液体的压力成正比。提高液体的压力,就会有更多的气体溶解在液体中,把压力减小,溶解在液体中的气体就会被释放出来。
当你在打开一罐苏打水时,你就可以观察到这一现象的发生:在罐体未被打开时,里面有压力,使二氧化碳气体溶解在液体中;当你打开罐子时,压力减小,气体就释放出来了。
该装置显然使用了一个离心机来降低进入该装置中的海水的压力,这样,气体就会出来了。
新装置上有一个进水口,可以吸取一定量的水,然后通过一个分离器将空气从吸入的水中分离出来,从而获得供人呼吸的空气。当然,还得有一个出水口,来将分离后的水返回到水体中。这样获得的气体并不能直接供人呼吸,该装置还配备了一个空气过滤器,将气体过滤到可供人呼吸的状态。这一装置依靠可充电的电池供能,一千单位的锂电池可满足一小时潜水的能量需求。
鱼,我所欲“仿”也
这一装置的专利申请已在欧洲获得批准,美国尚在商议中。
据悉,潜水装置制造商和以色列海军的会议现已召开,阿龙正在寻求私人投资来完成他的整个计划。
有人预测,如果一切按计划执行,几年后潜水员就可穿上像马甲一样的水下呼吸装置在水下一次性呆几个小时,像鱼一样的自由呼吸。
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