近日，中國科研團隊對外宣布，成功研發(fā)出全球首個仿生人造魚鰓裝置，佩戴者可無氧潛水至30米深度，停留時間超2小時。 

工作原理揭秘：仿生與新材料相結(jié)合

全球首款人造魚鰓的成功面世無疑是一座具有里程碑意義的豐碑。這一開創(chuàng)性的科技成果，凝聚了無數(shù)科研人員的智慧與心血，是跨學(xué)科領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新的結(jié)晶。

該裝置主要是借鑒、模仿自然界魚類鰓部結(jié)構(gòu)和水下工作原理；使人能夠一邊從水中高效獲取氧氣，一邊將呼出的二氧化碳又排放到水中，周而復(fù)始，實現(xiàn)水下呼吸。

其中，獲取氧氣的關(guān)鍵是借助了一款新型薄膜材料的超強氧氣滲透性和防水性，來提取水中溶解氧。它的工作原理與膜分離制氧原理類似，讓內(nèi)置的微型震動壓縮機與氣體分離膜技術(shù)協(xié)同工作；憑借呼吸動作實現(xiàn)驅(qū)動，無需額外配備電源。裝置上還會配備實時血氧監(jiān)測與深度報警功能，可對使用者提供實時預(yù)警，保障用戶在使用過程中的安全。

應(yīng)用場景：解鎖更多水下活動

這項技術(shù)將顛覆許多傳統(tǒng)領(lǐng)域，帶給人們前所未有的體驗：

1. 潛水運動：潛水愛好者可輕裝探索海底世界；

2. 水下救援：可用于水下救援，挽救更多生命；

3. 深?？蒲校嚎茖W(xué)家可長時間在水下進行觀測、采樣等研究工作；

4. 軍事：可以用于水下偵察、特種作戰(zhàn)等任務(wù)，提高軍隊的水下作戰(zhàn)能力。

5. 娛樂: 無需攜帶氧氣瓶，在水下自由活動，暢快呼吸。

人造魚鰓的成功研發(fā)，彰顯了中國科技創(chuàng)新的卓越實力，更代表了膜分離制氧技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的一次突破性創(chuàng)新。我們有理由堅信，在不久的將來，膜分離制氧及用氧技術(shù)將迎來更廣泛的開發(fā)與拓展，為人類生活帶來更多福祉。

附：膜分離制氧工作原理

膜分離制氧技術(shù)是基于空氣中各組分透過膜時的滲透率和擴散系數(shù)的不同，利用滲透壓差，使氣體分子在薄膜上滲透，從而實現(xiàn)氣體分離的技術(shù)。

空氣壓縮機將清潔的壓縮空氣送入中空纖維膜組件后，空氣中的氧氣和氮氣在膜兩側(cè)分壓差的作用下，滲透率和擴散系數(shù)大的氣體（如氧氣）穿過膜并在膜的滲透側(cè)富集，而滲透率和擴散系數(shù)相對較小的氣體（如氮氣、氬氣）則被截留在膜的另一側(cè)，作為廢氣排出。