一千九百七十三章 人造腮 (2/2)

里果然不像是在陆地上，在陆地上我可以自由的呼吸，可是水里就连这最简单的事也变成了奢侈。有的时候想想人类也真够若的，我们只能活在陆地上，科技已经发展了这么久了，就没有科学家跟我一样想要在水里自由呼吸吗？估计就是因为研发这样的黑科技，振不了钱，谁会资助这样的实验室，人第一感觉就是在水里呼吸是不可能办到的。

估计有很多的人跟我一样从小就对这个问题感兴趣，虽然这样的努力做过很多，上帝指使教授还做过一些严肃的科学研究和调查，可惜都是无功返。我敢负责任的说，迄今为止，世界上没有一个实验室真正研发出实用化的人造鳃，就算是有也还在理论化阶段。先说说人造鳃的历史：从上世纪起，有人就提出了用聚二甲基硅氧烷这样的膜材料实现从水中分离溶解氧的想法。他甚至还做出了一个样机，能供一只小狗呼吸，但远远达不到供人呼吸的程度。

上世纪后期有人提出用新一代的非对称聚二甲基硅氧烷有多棒，做过一个人造鳃，不过其体积非常大，有一个多冰箱那么大，在演示时需要推着在水里不断前进来获取足够的氧气，而且只维持潜水员正常呼吸了18分钟。当然这样的试验从来没有停止过，也取得了不少的进步，可是还是远远不够，还是不能满足潜水的需要，先后有至少一个组对人造鳃做过严肃的科学研究。

上帝指使教授更是发过几篇文章，鼓励年轻人对此进行研究，可惜大地朝的人碍于市场的前景，没有人做过这样的研。大地朝的人就等着国外的科学家把东西是做出来了，我们就可以完全的山寨过了，这样的做是最划算的。国外的人一直在进步，而我们国内的人一直在模仿，我们也的模仿技能也进步了。

也有人尝试用疏水的中空纤维膜作为人造鳃，膜外与外界水体接触，膜内用泵驱动可富氧的液体通过，再从另一侧通过加热或光照的方式将富氧液体中的氧气释放出来。但是，无论怎样优化，都无法将维持这套系统提供一个人足够正常呼吸（仅仅是静息时）的氧气的能量降低到150w一下。虽然氧气的来源理论上是解决了，但电源又成了问题。

另外一种思路是用微流控芯片取代中空纤维膜作为人造鳃的鳃体，这样做的好处，是因为微流控芯片是通过光刻技术“打印”出来的。所以可以设计管道的形状从而将效率最大化。然而，这个项目最终也不了了之，微流控芯片加工的成本要大大高于中空纤维膜，而且怎样把这么多微流控芯片集成起来也是问题。另外，还是需要一个泵来驱动水流过这些微通道。然而，这个项目最终也不了了之。微流控芯片加工的成本要大大高于中空纤维膜，而且怎样把这么多微流控芯片集成起来也是问题。另外，还是需要一个泵来驱动水流过这些微通道。

下面来分析一下为什么人造鳃的实现如此困难，甚至比登月难度还要大：首先要科普一下有关人造鳃的理论基础。这里面涉及的最重要的原理，就是氧气的传递过程。化工里将所有物质的传输都归结为“传质”。在人造鳃里，可以简单地认为有三个“串联”的传质过程：1氧气在从水的本体中传输到水膜界面。2氧气从膜的一侧传输到另一侧。3氧气从膜的另一侧界面传递到管道内的富氧液体（或气体）中在这三个过程中，最慢的一步决定了整个过程的速度。