潜水确实是人类的一大软肋，虽然目前人类已经有了氧气瓶等潜水设备，但是氧气瓶很笨重不说，其中氧气的含量也相对较少，这决定了人不能在水里待太久。如果人能够像鱼那样直接从水中获取氧气的话，人在水中就可以“如鱼得水”了。那么，人能不能通过仿生学制造一个与鱼鳃同样远离的“鳃”帮助人类在水下生存呢？还真的有人这么干了。
早在2018年，国外的一位设计师就从007电影中詹姆斯邦德水下打斗时嘴巴上戴的一个呼吸器上找到了灵感，虽然电影中的呼吸器是虚构的，但这位设计师还真的设计出来了，这款产品叫人造鱼鳃呼吸器，取名为Triton。
从外观上看，这个呼吸器就是由两个自行车车柄拼在一起的，中间由一个圆柱形的设计相连，如下图：
最关键的是，在一些呼吸设备中，通常会填充上一些具有吸附作用的物质，而这个产品里什么填充物都没有。那么它是如何工作的呢？原来这个呼吸器内部内置了细微的震动压缩机和过滤膜，它的工作原理是水先进入了两个车柄状的结构的内部（上面有无数个小孔），然后通过震动压缩机将水中的氧气与水分离，之后再经由过滤膜过滤，使得新鲜的氧气进入到人的嘴中，这样人就可以从水中源源不断地获得氧气了。
乍一看这个产品非常的牛X，看到它，我们似乎看到了可以自由在水中呼吸和徜徉的自己。但是，这个产品只是概念性产品，它还有着诸多的不足之处。
首先，振动压缩机是通过电池工作的，而电池都是有容量的。而且电池的容量通常与其体积成正比，而如此小巧的呼吸器内要植入一块电池，它的蓄电量是比较少的。通过测试，研发者发现，在满电的状态下，这块电池只能支撑人在4.6米的深度坚持45分钟。
其次，不同的人对氧气的需求是不一样的。根据科学的测试，人每次吸入的空气约为500ml，而正常情况下，人每分钟要呼吸16-20次，也就是说人一分钟要吸入8-10升的空气，按照空气中氧气占比21％算，人一分钟至少需要1.7升的氧气。
这还是在正常的情况下，而在水下，人所受的压力以及人在移动时（上面的测试数据是人固定在4.6米的深度产生的），需要的氧气甚至会翻倍。需要的氧气量翻倍，人必然会增加呼吸的频率，此时电池的电量消耗必然也会加倍，这就会造成下水没多久电池就没电了的现象。（下图为Triton的工作原理）
第三，水溶氧的变化。一般情况下，深水区比浅水区的水溶氧要少很多，这是因为空气中的氧气之所以会进入水中，与气压有关，在气压的影响下，水中的氧气经由水面向水下渗透。但是，气压是不变的，但是水越深，水压越大，这就造成了空气中的氧气渗透到一定深度后就很难继续渗入了。
而上面的测试数据是在浅水中（4.6米）测得的，越往深处走的话，水溶氧越少，此时也需要多次呼吸才能满足人的正常需要。这必然也会让电池的续航时间大打折扣。
写在最后
虽然人造鱼鳃呼吸器是发明出来了，但是它的续航却成了问题，因为随着运动量加大、水深的增加、水溶氧的波动，人对氧气的需求会比在陆地上还要大得多，此时必然会大大缩短电池的寿命。因此，这个人造鱼鳃呼吸器发明了快4年了，也没有公司愿意去批量生产它。
想要解决这个问题，从电池入手显然是不太靠谱了，在笔者看来，不妨换一下思路，不要过滤水中原本就稀少的氧气，可以直接用装置把水电解成氧，这或许更靠谱一些。
而且还要考虑一个因素，因为不是有了氧气人就可以在水中自由自在了，想要下潜，人还要克服逐渐增加的水压。
