科學家用 3D 列印打造人造鰓,希望協助人們適應未來水世界

作者 | 發布日期 2018 年 08 月 19 日 23:40 | 分類 3D列印 , 尖端科技 , 環境科學 follow us in feedly

《哈利波特》的世界中,魚鰓草可讓吃下去的人長出魚鰓並在海中呼吸,而現實世界,英國皇家藝術學院(RCA)設計師則運用 3D 列印打造出一種人造魚鰓「Amphibio」,預計未來可幫助人們在水下待更久。



科學家過去估計至 2100 年時,全球溫度會上升 3.2℃,導致海平面上升,淹沒沿海地區的數個大型城市,並影響全球 30% 以上人口。

RCA 材料科學家亀井潤(Jun Kamei)認為,隨著海平面上升,未來人類將和水域生活密切,有鑑於此,Kamei 與 RCA-IIS 東京設計實驗室共同打造出這款設計,盼能藉此協助人們更適應未來可能出現的「兩棲生活」。

據了解,Amphibio 的靈感主要來自懂得潛水的昆蟲,這些昆蟲透過表面的超疏水性(superhydrophobic)維持一層薄薄的空氣,就像魚鰓一樣進行氣體交換並得以在水下生存。

透過特殊設計的材料,Amphibio 也可達到類似效果;當人們戴上這款人造魚鰓潛水時,Amphibio 將運用周遭的水來補充氧氣,並釋放二氧化碳,協助使用者在水中順利呼吸。

為了要讓氧氣交換效率最大化,人造鰓必須有廣大的表面積,最終 Amphibio 便成了現在的模樣。然而 Amphibio 目前使用仍不太實際,由於人類消耗氧氣速度十分迅速,亀井估計,人造鰓需要至少 32 平方公尺面積才能支持人們在水下呼吸活動。
Amphibio 仍需要大量改良,但亀井相信,這項發明或許將提供人們在自由潛水和水肺潛水之外的選擇,「不久的將來,Amphibio 將讓佩戴者比自由潛水時在水下停留更長時間,同時攜帶的設備比水肺潛水更輕盈。」

(圖片來源:JUN KAMEI