地球正在變暖,預計到 2100 年,溫度將上升 3.2 攝氏度,進而導致海平面上升。
到時候,洪水可能會淹沒沿海城市,使數十億生活在附近的人流離失所。雖然我們可以通過城市規劃來減輕一部分傷害,但或許人類自身必須適應新的生存環境才能更好的解決問題。
在與 RCA-IIS 東京設計實驗室(英國皇家藝術學院與東京大學的國際合作計劃)的合作中,來自 RCA (英國皇家藝術學院)的設計師,同時也是材料科學家的 Jun Kamei 提出了一個有趣的解決方案—— Amphibio ,一種 3D 列印服裝,由柔軟的面罩和身體周圍的「鰓」組成,取代了笨重的潛水服和氧氣瓶,讓穿著者直接從液體環境中過濾出氧氣從而進行呼吸。
Kamei 在研究了水生昆蟲的身體構造後發現,它們的皮膚表面是超疏水的,在水下會產生一層細微的氧氣屏障。這層屏障不僅可以保持身體乾燥,還可以進行氣體交換,將溶解在水中的氧氣吸收到體內。以此為靈感, Kamei 創造出了 Amphibio 。
Amphibio 由多孔疏水材料製成。「在海水中,由於波浪起伏不斷地混合,溶解了大量的氧分子。一旦「鰓」中的氧氣被消耗,就能直接從海水中進行補充。因為它是多孔的,所以水中的氧分子可以透過它的膜,」 Kamei 說。「同樣地,系統中積累的二氧化碳可以通過相同的機制,排出到周圍的水中。」
如你所見,衣服表面的凹凸起伏並不是單純為了美觀,而是盡量增加表面積,從而最大化其吸收氧氣的能力。
雖然 Kamei 已經證明了這套服裝的原理是行之有效的,但是目前它還不能很好地滿足人類的呼吸需求。他說,按照目前的轉換效率,表面積需要達到 32 平米才能為一個人的正常呼吸提供足夠的氧氣。不過一般衣服怎麼可能做的這麼大呢?
Kamei 打算繼續開發這項技術。莫慌,他說,我們還有 82 年的時間來弄明白呢。
圖片來源:materia
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