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學霸的科技樹正文卷第257章仿生魚鰓十一國慶假期剛剛過去,周宇就來到材料研究院。筆神閣 www.bishenge.com
材料研究院近期獨領風騷,先後有7個項目成功突破,大部分還是成體系的項目。
周宇最先來到材料研究院下屬的仿生實驗室,這是專門研製仿生材料的實驗室。
自然界的動植物,有很多都蘊含着豐富的自然科學道理。
達爾文進化論提出自然選擇適者生存,進化不完美的生物無法在複雜的競爭環境下,把自己的遺傳基因傳遞下去。
材料實驗室主管米多奇知道周宇來到他負責的實驗室,立刻放下手中工作迎了出來。
「周總您好,我是仿生實驗室主管米多奇。您來我們實驗室是我們的榮幸,有什麼指導請您說。」
周宇看着米多奇期期艾艾的樣子,他擺擺手說道:「你們不要太緊張,我又不是洪水猛獸,有什麼好害怕。
這次馮雲德沒和我一起來,是他有重要工作需要處理。
我來你們實驗室,準備了解一下你們前幾天申報的仿生魚鰓,我對這個產品很好奇。」
材料研究院申報一系列開發海洋的項目,它是科研中心藍海項目組成之一,藍海項目由多個實驗室共同參與開發。
其中仿生魚鰓項目,是藍海這個大項目的基石,沒有仿生魚鰓,藍海項目好多子項目都無法啟動。
米多奇聽到周宇的來意,他的表情立刻放鬆下來。
他帶着周宇走進實驗室,同時介紹道:「周總,仿生魚鰓只是我們仿生實驗室眾多項目之一,它的結構一點都不複雜,是最先完成的項目。」
周宇走進實驗室,他看到仿生魚鰓的成品。
仿生魚鰓一共有兩種,一種是像氧氣管一樣,它有兩個小導管放入鼻子中,導管的末端是樹葉狀物質。
另一種型號,就是一個透明的半圓形頭盔,頭盔上有很美麗的鏤空圖案。
米多奇給周宇簡要介紹仿生魚鰓的情況。
「我們開發出可以從水中分離出氧氣的材料,但這個材料使用效率一點都不高。
如果想要滿足一個人的呼吸,材料的表面積需要一個足球場那麼大。
這根本無法投入到正常使用,這個分離氧氣速率,已經是材料短時間內的極限。
我們只能另闢蹊徑,找到增強這種材料效果的方法。
觀察魚類的魚鰓,魚鰓細胞分離氧氣的效率還沒有我們的材料好。
魚鰓的結構卻非常精巧,它可以幫助功能細胞快速分離水中的氧氣。
我們通過量子計算機,反覆模擬魚鰓的結構,找尋它生成這種特殊結構的原理。
最終基於原來的材料,製造出仿生魚鰓產品。
它可以讓人在水中自由呼吸,像魚兒一樣在水中暢遊。」
「你們這怎麼是兩種產品,它是應對不同水下環境嗎?兩種產品真的可以應對複雜的水下環境嗎?」周宇指着面前這兩種產品詢問道。
米多奇先是拿起兩根導管這種仿生魚鰓,他把產品突出的兩根導管直接塞入鼻孔中,這個產品向鼻子上一壓。
前方的樹葉結構就貼着鼻子兩旁的臉頰上,導管緊緊卡在鼻樑處。
「這是較淺水域應用的產品,淺水區域水中的溶解氧較高,水的壓力也較低,它不影響這種外掛式仿生魚鰓。
水每深10米,物體受到的壓強就增加一個大氣壓。
我們人體較為舒適無工具潛水深度,一般也就在10米左右。
這個狀態下自主呼吸較順暢,一旦水深超過10米,呼吸將變得困難。
這種只放置在鼻孔處的仿生魚鰓,在自主呼吸功能困難的情況下,人很容易出現意外。
水的壓力也會對仿生魚鰓造成一定壓力,導致它從鼻孔處脫出。
綜合這些條件,這種仿生魚鰓只能用在淺水。」
周宇點點頭,再次詢問道:「為什麼這種仿生魚鰓要塞鼻子裏,而不是塞在嘴裏。」
米多奇說出他們選擇的原因:「周總,這是經過綜合多種情況,慎重做出來的選擇。
最主要的影響有兩條,其一是人類比較習慣用鼻子呼吸,只有在鼻子呼吸困難時才用嘴呼吸,我們遵從人本身的習慣。
其二是遇到新手使用或是緊急情況下,他們無法控制用嘴或鼻子呼吸,經常是用嘴和鼻子一起呼吸。
仿生魚鰓放置在鼻子裏,用嘴和鼻子同時呼吸時,水進入到嘴裏,人可以通過喝水的方式,把少量的水喝到胃裏。
人體的反應也提醒使用者要用鼻子呼吸。
如果仿生魚鰓放在嘴裏,同時用嘴和鼻子呼吸時,水會通過鼻子嗆到肺部。
只要肺部嗆進少量的水,人就會劇烈咳嗽,產生很嚴重的不適,這非常容易引起溺水事故。」
米多奇說明他們選擇的原因後,把第2種仿生魚鰓套在他的頭上。
「這種仿生魚鰓才屬於真正的仿生魚鰓,它的透明頭盔上鏤空圖案,就是根據魚鰓的結構設置。
這種材質不會讓水透過,但卻可以吸收水中的氧氣。
它與深潛服配合,潛水員不需要使用氧氣瓶,就可以在水中長時間工作。
在溶解氧不足的水中,只要給仿生魚鰓供電,它就可以奪取水分子中的氧原子合成氧氣。
再頭盔的下半部,我們安裝有二氧化碳氣體排放通道,哪怕是長時間在水中佩戴仿生魚鰓頭盔,都不會因為二氧化碳過多而窒息。」
周宇豎起大拇指讚嘆道:「你們這個仿生魚鰓開發的非常不錯,淺水版的仿生魚鰓主要用於娛樂,深水版的仿生魚鰓可以為我們今後開發海洋做準備。」
他勉勵仿生實驗室的科研工作者後,就離開仿生實驗室,向着旁邊的海洋材料實驗室走去。
仿生魚鰓是一個非常有前途的產品,深水版主要是用作開發海洋,人類不需要外部氧氣供氧,在水下長時間生存,這才能完成向海洋進軍的目標。
人類對海洋的了解還沒有對太陽系了解的深刻,海洋中有太多秘密等待着先行者的探索。
淺水版仿生魚鰓,主要是向市場出售。
每年都有中小學生因為玩水導致的溺亡,學生們溺亡的水域很淺,但卻因為各種原因要了他們的命。
仿生魚鰓上市之後,這些問題都不再是問題。
仿生魚鰓的造價很低,周宇都準備給全國各大中小學校捐贈一批仿生魚鰓。
仿生魚鰓也是人們學習游泳的好工具,有一部分人天然恐懼水,甚至在游泳池中都能溺亡。
只要他們佩戴好仿生魚鰓,一定能學會游泳。
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