潛水人士要長時間在海底探索欣賞珊瑚礁美景,必須揹着至少一個又大又重的氧氣樽,但今後不會再有這個煩惱,因為以色列科學家最近發明了一種革命性水底呼吸儀器,令人猶如長了魚鰓般,毋須攜帶氧氣樽,能在海中長時間潛泳而毋須浮出水面換氣。這種「人鰓」水底呼吸系統,不但改變今後潛水模式,還會改變潛艇今後的運作和設計。
以色列科學家博德納是從魚兒呼吸方法,啟發了他發明「人鰓」水底呼吸系統的機理。博德納指出,魚類不會透過化學方法將水中的氧氣和氫氣分離,從而獲取氧氣呼吸,而是利用溶解在水中的氧氣來呼吸。
200米下海水含氧量1.5%
海水中的空氣,是由風、海浪和海底下的水流由水面帶進水底,有研究指出,即使在水面二百米下的海水中,仍含有百分一點五的空氣,足以讓大魚和小魚呼吸。博德納研發的「人鰓」水底呼吸系統,就是仿效魚類利用溶於水中的空氣呼吸的機理,為潛水員提供呼吸所需的氧氣,而整套儀器是參照「亨利定律」(Henry'sLaw)運作。
根據「亨利定律」,被液體吸收的氣體數量,與該液體所承受的氣壓成正比例,即當液體所受的壓力減少時,就會有更多氣體從液體中釋出。博德納的水底呼吸儀器就是利用這條物理定律,透過儀器內的離心裝置,透過快速旋轉海水來改變海水的壓力,從而在水中抽取所需的氧氣。
電池推動 可供潛泳一小時
博德納設計的水底呼吸儀器是由充電電池推動,相當輕巧。根據博德納的計算,一塊一公斤重、儲滿電的鋰電池,足以讓潛水人員在水底潛泳一小時。博德納已在實驗室中製作出水底呼吸儀器的原型,並成功進行有關測試。他已在歐洲成功取得這項技術的專利,現正向美國當局申請有關專利。
水底呼吸儀器不但可供潛水員使用,還可應用在小型潛艇上,令柴油潛艇毋須定時定候浮出水面補充氧氣,因此潛水用品製造商和以色列海軍,都對博德納的發明大感興趣。博德納研究水底呼吸儀器的初步研究經費,主要來自以色列工貿部,他目前正尋找私人機構提供更多資金,把儀器研製得更臻完美。
若研究順利進行,博德納估計在數年內可在市場上推售這款水底呼吸儀器,屆時潛水員不用再揹着笨重的氧氣樽,雖然不能像魚般永遠在水中自由自在潛泳,但至少可讓他們可在水底逗留幾小時。
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