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Kamei的3D打印两栖腮 让人类在水中呼吸

文章来源:网络人气:446发表时间:2018-07-02 11:53:22

  在Jun Kamei的最新项目中,材料科学和尖端设计结合在一个完全3D打印的面罩中,它可以帮助人类在水下呼吸,排出二氧化碳并从周围的水中吸取氧气。

  这个“Amphibio”的3D打印面罩是为全球变暖和地球海平面上升而设计的。2018年6月29日,小编获悉,3dprintingindustry对设计师Kamei进行了采访,以了解他在应对环境变化方面的最新概念和设计。

  Kamei是MicroLab团队的研究员、设计师和材料科学家,受到大自然的启发,Kamei的工作转向仿生学领域。

  Kamei在创作Amphibio时说明说:“我特别感兴趣的是潜水昆虫,它们可以凭借鳃在水下生存。”

  此外,Kamei估计到2100年地球温度将上升3.2℃。如果是这样,Amphibio博士声称,温度上升会导致海平面上升,“将影响超过了30%全球人口和淹没沿海地区的特大城市“。

  考虑到这些预测,Kamei想方设法让人类能够适应生存。

Kamei的3D打印两栖腮  让人类在水中呼吸

  3D打印的鳃

  两栖鳃由三个多层材料3D打印的环形,环绕着人的脖子制成。Kamei说“这种材料是疏水性材料,弹性体材料以及其他一些东西(由于正在申请专利无法披露)组合。”

  柔性防水环是3D打印的,具有多个隔层,在表面上呈现为凸脊。在概念验证实验中,Kamei演示了如何使用鳃排出二氧化碳并从周围的水中吸取氧气。

  他们如何工作?

  Kamei的3D打印鳃由两个连接管悬挂在充满水的水箱中央。通过左管,Kamei用70%的CO2气体填充鳃,模拟人呼出时CO2浓度水平。附在第二根管上的传感器始终监测鳃内的氧气水平。

  Kamei在这里说明说:“该系统采用气密单向阀封闭,因此鳃中补充氧气的唯一途径是通过膜从周围的水中获取,周围的水中溶解有氧气,由于鳃内氧气比例低,水中的这些氧气分子穿过鳃内的膜来补偿浓度差异,就像渗透过程一样。类似的事情发生在过量的二氧化碳分子上,这种分子相反地从鳃内流向周围的水。”

  目前,Amphibio鳃不适合取代你的典型潜水装置,但Kamei确实给出了下一阶段的应用指针。

  首先,“需要在身体周围确保足够的[鳃]表面积。”

  “其次,需要采取安全措施,监测氧气水平,并在鳃不能提供足够氧气的情况下切换到较小的应急储气罐。”

  最后,它需要在“人体耗氧模拟控制水族箱”中进行测试。

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