Kamei的3D打印兩棲腮，讓人類在水中呼吸

在Jun Kamei的最新項目中，材料科學(xué)和尖端設(shè)計結(jié)合在一個完全3D打印的面罩中，它可以幫助人類在水下呼吸，排出二氧化碳并從周圍的水中吸收氧氣。

這個“Amphibio”的3D打印面罩是為全球變暖和地球海平面上升而設(shè)計的。2018年6月29日，南極熊獲悉，3dprintingindustry對設(shè)計師Kamei進(jìn)行了采訪，以了解他在應(yīng)對環(huán)境變化方面的最新概念和設(shè)計。

Kamei是MicroLab團(tuán)隊的研究員、設(shè)計師和材料科學(xué)家， 受到大自然的啟發(fā)，Kamei的工作轉(zhuǎn)向仿生學(xué)領(lǐng)域。

Kamei在創(chuàng)作Amphibio時解釋說：“我特別感興趣的是潛水昆蟲，它們可以憑借鰓在水下生存?！?br />
此外，Kamei估計到2100年地球溫度將上升3.2℃。如果是這樣，Amphibio博士聲稱，溫度上升會導(dǎo)致海平面上升，“將影響超過了30％ 全球人口和淹沒沿海地區(qū)的特大城市“。

考慮到這些預(yù)測，Kamei想方設(shè)法讓人類能夠適應(yīng)生存。

3D打印的鰓

兩棲鰓由三個多層材料3D打印的環(huán)形，環(huán)繞著人的脖子制成。 Kamei說“這種材料是疏水性材料，彈性體材料以及其他一些東西（由于正在申請專利無法披露）組合。”

柔性防水環(huán)是3D打印的，具有多個隔層，在表面上呈現(xiàn)為凸脊。 在概念驗證實驗中，Kamei演示了如何使用鰓排出二氧化碳并從周圍的水中吸收氧氣。

兩棲3D打印的鰓。 Jun Kamei設(shè)計/ Mikito Tateisi攝影

他們?nèi)绾喂ぷ鳎?/strong>

Kamei的3D打印鰓由兩個連接管懸掛在充滿水的水箱中央。通過左管，Kamei用70％的CO2氣體填充鰓，模擬人呼出時CO2濃度水平。附在第二根管上的傳感器始終監(jiān)測鰓內(nèi)的氧氣水平。

Kamei在這里解釋說：“該系統(tǒng)采用氣密單向閥封閉，因此鰓中補充氧氣的唯一途徑是通過膜從周圍的水中獲取，周圍的水中溶解有氧氣，由于鰓內(nèi)氧氣比例低，水中的這些氧氣分子穿過鰓內(nèi)的膜來補償濃度差異，就像滲透過程一樣。類似的事情發(fā)生在過量的二氧化碳分子上，這種分子相反地從鰓內(nèi)流向周圍的水?！?br />
目前，Amphibio鰓不適合取代你的典型潛水裝置，但Kamei確實給出了下一階段的應(yīng)用指針。

首先，“需要在身體周圍確保足夠的[鰓]表面積?！?br />
“其次，需要采取安全措施，監(jiān)測氧氣水平，并在鰓不能提供足夠氧氣的情況下切換到較小的應(yīng)急儲氣罐?！?br />
最后，它需要在“人體耗氧模擬控制水族箱”中進(jìn)行測試。

編譯自：3dprintingindustry