十一國慶假期剛剛過去,周宇就來到材料研究院。
材料研究院近期獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷,先後有7個(gè)項(xiàng)目成功突破,大部分還是成體系的項(xiàng)目。
周宇最先來到材料研究院下屬的仿生實(shí)驗(yàn)室,這是專門研製仿生材料的實(shí)驗(yàn)室。
自然界的動(dòng)植物,有很多都蘊(yùn)含著豐富的自然科學(xué)道理。
達(dá)爾文進(jìn)化論提出自然選擇適者生存,進(jìn)化不完美的生物無法在複雜的競(jìng)爭環(huán)境下,把自己的遺傳基因傳遞下去。
材料實(shí)驗(yàn)室主管米多奇知道周宇來到他負(fù)責(zé)的實(shí)驗(yàn)室,立刻放下手中工作迎了出來。
“周總您好,我是仿生實(shí)驗(yàn)室主管米多奇。您來我們實(shí)驗(yàn)室是我們的榮幸,有什麼指導(dǎo)請(qǐng)您說。”
周宇看著米多奇期期艾艾的樣子,他擺擺手說道:“你們不要太緊張,我又不是洪水猛獸,有什麼好害怕。
這次馮雲(yún)德沒和我一起來,是他有重要工作需要處理。
我來你們實(shí)驗(yàn)室,準(zhǔn)備瞭解一下你們前幾天申報(bào)的仿生魚鰓,我對(duì)這個(gè)產(chǎn)品很好奇。”
材料研究院申報(bào)一系列開發(fā)海洋的項(xiàng)目,它是科研中心藍(lán)海項(xiàng)目組成之一,藍(lán)海項(xiàng)目由多個(gè)實(shí)驗(yàn)室共同參與開發(fā)。
其中仿生魚鰓項(xiàng)目,是藍(lán)海這個(gè)大項(xiàng)目的基石,沒有仿生魚鰓,藍(lán)海項(xiàng)目好多子項(xiàng)目都無法啓動(dòng)。
米多奇聽到周宇的來意,他的表情立刻放鬆下來。
他帶著周宇走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,同時(shí)介紹道:“周總,仿生魚鰓只是我們仿生實(shí)驗(yàn)室衆(zhòng)多項(xiàng)目之一,它的結(jié)構(gòu)一點(diǎn)都不復(fù)雜,是最先完成的項(xiàng)目。”
周宇走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,他看到仿生魚鰓的成品。
仿生魚鰓一共有兩種,一種是像氧氣管一樣,它有兩個(gè)小導(dǎo)管放入鼻子中,導(dǎo)管的末端是樹葉狀物質(zhì)。
另一種型號(hào),就是一個(gè)透明的半圓形頭盔,頭盔上有很美麗的鏤空?qǐng)D案。
米多奇給周宇簡要介紹仿生魚鰓的情況。
“我們開發(fā)出可以從水中分離出氧氣的材料,但這個(gè)材料使用效率一點(diǎn)都不高。
如果想要滿足一個(gè)人的呼吸,材料的表面積需要一個(gè)足球場(chǎng)那麼大。
這根本無法投入到正常使用,這個(gè)分離氧氣速率,已經(jīng)是材料短時(shí)間內(nèi)的極限。
我們只能另闢蹊徑,找到增強(qiáng)這種材料效果的方法。
觀察魚類的魚鰓,魚鰓細(xì)胞分離氧氣的效率還沒有我們的材料好。
魚鰓的結(jié)構(gòu)卻非常精巧,它可以幫助功能細(xì)胞快速分離水中的氧氣。
我們通過量子計(jì)算機(jī),反覆模擬魚鰓的結(jié)構(gòu),找尋它生成這種特殊結(jié)構(gòu)的原理。
最終基於原來的材料,製造出仿生魚鰓產(chǎn)品。
它可以讓人在水中自由呼吸,像魚兒一樣在水中暢遊。”
“你們這怎麼是兩種產(chǎn)品,它是應(yīng)對(duì)不同水下環(huán)境嗎?兩種產(chǎn)品真的可以應(yīng)對(duì)複雜的水下環(huán)境嗎?”周宇指著面前這兩種產(chǎn)品詢問道。
米多奇先是拿起兩根導(dǎo)管這種仿生魚鰓,他把產(chǎn)品突出的兩根導(dǎo)管直接塞入鼻孔中,這個(gè)產(chǎn)品向鼻子上一壓。
前方的樹葉結(jié)構(gòu)就貼著鼻子兩旁的臉頰上,導(dǎo)管緊緊卡在鼻樑處。
“這是較淺水域應(yīng)用的產(chǎn)品,淺水區(qū)域水中的溶解氧較高,水的壓力也較低,它不影響這種外掛式仿生魚鰓。
水每深10米,物體受到的壓強(qiáng)就增加一個(gè)大氣壓。
我們?nèi)梭w較爲(wèi)舒適無工具潛水深度,一般也就在10米左右。
這個(gè)狀態(tài)下自主呼吸較順暢,一旦水深超過10米,呼吸將變得困難。
這種只放置在鼻孔處的仿生魚鰓,在自主呼吸功能困難的情況下,人很容易出現(xiàn)意外。
水的壓力也會(huì)對(duì)仿生魚鰓造成一定壓力,導(dǎo)致它從鼻孔處脫出。
綜合這些條件,這種仿生魚鰓只能用在淺水。”
周宇點(diǎn)點(diǎn)頭,再次詢問道:“爲(wèi)什麼這種仿生魚鰓要塞鼻子裡,而不是塞在嘴裡。”
米多奇說出他們選擇的原因:“周總,這是經(jīng)過綜合多種情況,慎重做出來的選擇。
最主要的影響有兩條,其一是人類比較習(xí)慣用鼻子呼吸,只有在鼻子呼吸困難時(shí)才用嘴呼吸,我們遵從人本身的習(xí)慣。
其二是遇到新手使用或是緊急情況下,他們無法控制用嘴或鼻子呼吸,經(jīng)常是用嘴和鼻子一起呼吸。
仿生魚鰓放置在鼻子裡,用嘴和鼻子同時(shí)呼吸時(shí),水進(jìn)入到嘴裡,人可以通過喝水的方式,把少量的水喝到胃裡。
人體的反應(yīng)也提醒使用者要用鼻子呼吸。
如果仿生魚鰓放在嘴裡,同時(shí)用嘴和鼻子呼吸時(shí),水會(huì)通過鼻子嗆到肺部。
只要肺部嗆進(jìn)少量的水,人就會(huì)劇烈咳嗽,產(chǎn)生很嚴(yán)重的不適,這非常容易引起溺水事故。”
米多奇說明他們選擇的原因後,把第2種仿生魚鰓套在他的頭上。
“這種仿生魚鰓才屬於真正的仿生魚鰓,它的透明頭盔上鏤空?qǐng)D案,就是根據(jù)魚鰓的結(jié)構(gòu)設(shè)置。
這種材質(zhì)不會(huì)讓水透過,但卻可以吸收水中的氧氣。
它與深潛服配合,潛水員不需要使用氧氣瓶,就可以在水中長時(shí)間工作。
在溶解氧不足的水中,只要給仿生魚鰓供電,它就可以奪取水分子中的氧原子合成氧氣。
再頭盔的下半部,我們安裝有二氧化碳?xì)怏w排放通道,哪怕是長時(shí)間在水中佩戴仿生魚鰓頭盔,都不會(huì)因爲(wèi)二氧化碳過多而窒息。”
周宇豎起大拇指讚歎道:“你們這個(gè)仿生魚鰓開發(fā)的非常不錯(cuò),淺水版的仿生魚鰓主要用於娛樂,深水版的仿生魚鰓可以爲(wèi)我們今後開發(fā)海洋做準(zhǔn)備。”
他勉勵(lì)仿生實(shí)驗(yàn)室的科研工作者後,就離開仿生實(shí)驗(yàn)室,向著旁邊的海洋材料實(shí)驗(yàn)室走去。
仿生魚鰓是一個(gè)非常有前途的產(chǎn)品,深水版主要是用作開發(fā)海洋,人類不需要外部氧氣供氧,在水下長時(shí)間生存,這才能完成向海洋進(jìn)軍的目標(biāo)。
人類對(duì)海洋的瞭解還沒有對(duì)太陽系瞭解的深刻,海洋中有太多秘密等待著先行者的探索。
淺水版仿生魚鰓,主要是向市場(chǎng)出售。
每年都有中小學(xué)生因爲(wèi)玩水導(dǎo)致的溺亡,學(xué)生們溺亡的水域很淺,但卻因爲(wèi)各種原因要了他們的命。
仿生魚鰓上市之後,這些問題都不再是問題。
仿生魚鰓的造價(jià)很低,周宇都準(zhǔn)備給全國各大中小學(xué)校捐贈(zèng)一批仿生魚鰓。
仿生魚鰓也是人們學(xué)習(xí)游泳的好工具,有一部分人天然恐懼水,甚至在游泳池中都能溺亡。
只要他們佩戴好仿生魚鰓,一定能學(xué)會(huì)游泳。