Ze všech atributů, které oddělují lidi od ryb, je schopnost dýchat pod vodou taková, která nás obyvatelům půdy nejvíce závidí. Těžko se tedy minulý týden neobrátit na slovo, které by korejský student designu mohl přijít s plánem nositelného zařízení, které dokáže odebrat dostatek vzduchu z mořské vody, což téměř každému umožní dýchat jako ryba.
Je to pozoruhodné tvrzení, protože nikdo zatím nepřijel s čímkoli, co by se podobalo skutečným „umělým žábrám“. Codenamed „Triton“, tajemný koncept přichází v podobě malého náústku, připomínající „rebreather“, který James Bond používá v Thunderball ( 1965) a Die Another Day (2002). Je navržen tak, aby mechanicky zachytával kyslík přítomný ve vodě a ukládal jej do nádrže na stlačený vzduch. Jak autor Jeabyun Yeon na svých webových stránkách popisuje, voda je filtrována pomocí dvojice válcových tvarovaných žiabrů, ve kterých jsou uloženy jemné vlákna s „otvory menšími než molekuly vody“. Vestavěný mikrokompresor, poháněný rychle nabíjecí miniaturizovanou baterií, pak kondenzuje kyslík a díky tomu je snadno k dispozici, když se uživatel inhaluje.
Několik skeptiků se od té doby hlásilo k určitým technologickým výzvám, které by nakonec způsobily Yeonův nápad, jak je podrobný, odkudkoli od nevysvětlitelných až po směšně přitažlivé. Abychom pochopili, proč umělé žábry dosud nebyly ničím jiným než trubkovitým snem, musíme pochopit některé vnitřní biologické rozdíly mezi člověkem a mořským tvorem. Zaprvé a nejzřetelnější je, že ryby mají žábry, které se vyvinuly k absorpci kyslíku a zároveň udržovaly odpadní plyny; lidské dýchací systémy jsou vybaveny pro přívod kyslíku do vzduchu. Ryby jsou také chladnokrevné, což znamená, že vyžadují mnohem méně energie. Tato adaptace je nezbytná, protože koncentrace rozpuštěného kyslíku ve vodě je vzácná, což je asi 20krát méně, než ve stejném objemu vzduchu.
Blog ZidBits vysvětluje, že umělé žábry by musely být obrovské, aby poskytovaly dostatečné množství kyslíku pro lidi:
Tento problém je umocněn díky mořské vodě obsahující pouze 7 ppm kyslíku. V důsledku této nízké koncentrace drží 1 000 tun mořské vody pouze 14 liber. O2. Protože průměrný potápěč potřebuje 1 litr kyslíku za minutu, budete potřebovat 51 galonů mořské vody za minutu, aby prošli „žábry“.
Blog DeepSeaNews kritizoval Yeonovu technologii a odhadl, že i na spodním konci by takový systém musel pumpovat a extrahovat kyslík z přibližně 24 galonů vody za každou minutu strávenou ponořením. Kromě toho může být inhalace čistého kyslíku filtrovaného z vody vysoce toxická. Zatímco 20 procent vzduchu je tvořeno kyslíkem, vědci zjistili, že vdechovaný vzduch složený ze 100 procent kyslíku může způsobit příznaky, jako je rozmazané vidění, záchvaty a křeče v důsledku hromadění tekutin v plicích.
To znamená, že tyto výzvy nenarušily pokusy druhých o příkop tlakových potápěčských tanků. Izraelský vynálezce Alon Bodner vyvíjí prototyp poháněný baterií, který používá vysokorychlostní odstředivku ke snížení tlaku zachycené mořské vody, což způsobuje, že se kyslík hromadí a uniká do oddělené komory, podobně jako se uvolňují plyny oxidu uhličitého, když se uvolňují plyny oxidu uhličitého otevření plechovky sody. Nevýhodou je, že zkřivení zvané „LikeAFish“ vyžaduje, aby fungoval vysokokapacitní (a pravděpodobně těžký) zdroj energie.
Další exotičtější přístup vědců z Nottingham Trent University v Anglii byl inspirován velkým potápěčským broukem, hmyzem s anatomickými rysy, které mu umožňují přežít pod vodou. Drobné chloupky umístěné na břiše se snaží zachytit kapsu vzduchu mezi jejím dýchacím otvorem a okolní vodou. Tato ochranná vrstva vzduchu také funguje jako filtr, který umožňuje průchod kyslíkových plynů uzavřených ve vodě a šíření oxidu uhličitého. V jednom experimentu byli vědci schopni do určité míry napodobit tento účinek za použití materiálu "super-voda odpuzující porézní pěny" obaleného kolem kyslíkového inhalačního zařízení.
Ale bez ohledu na to, jak to vytvoříte, vypadá to, že to bude chvíli, než bude člověk s rybami.
