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新的水晶玻璃可以让人类像鱼一样在水下呼吸

潜水员水下活动的核心问题是人类无法从水中摄取氧气,因此需要携带气瓶或从水面供气,而呼吸问题已成为潜水技术中最复杂的技术之一.但水实际上溶解了一定量的氧气,鱼是通过鳃从水中吸收氧气来维持生命的。理论上,如果你能掌握从水中快速摄取氧气的能力,那么人类就不需要携带气体在水下活动。但在水下长时间保持呼吸一直被认为是不可想象和不可能的,水肺潜水只能通过携带空气或通过管道在水下继续进行。因为鱼可以通过鳃从水中吸收氧气,所以人类和哺乳动物没有鳃,不能利用水中的氧气维持生命。

让人类鱼在水中长时间呼吸氧气以在水中生存,听起来像是科幻小说,而丹麦科学家最近已经能够在水下永久获取氧气,这是朝着这个目标迈出的一步。正是因为他们开发的那种水晶材料,这种合成材料被命名为海王星水晶海王水晶。这种合成材料可以连续从空气和水中摄取氧气,无需任何其他手段。只要稍微加热或暴露在低氧压力下,晶体所吸收的氧气就可以释放出来。目前这种合成水晶材料难以大批量生产。

领导这项研究的丹麦大学教授克里斯蒂娜·麦肯齐说,这一发现的意义是深远的。她告诉《科学日报》:“这种材料可以从空气中吸收氧气。呼吸功能障碍的患者需要每天吸氧,这项技术可以让患者摆脱沉重的氧气罐。未来潜水员也可能使用该技术携带一个小这种晶体颗粒的数量。潜水员将这种材料吸入水中以吸收溶解在水中的氧气,因此无需携带气瓶或从水中供气。因此他们将晶体命名为海王水晶。

海王星晶体具有吸收氧气的海绵状成分。

海王星晶体吸收氧气并依赖钴离子。这与血红蛋白吸收氧气的能力非常相似。由于氧气很难溶解在水和血液中,地球上的所有生物都使用金属离子来结合和运输氧气。人和许多动物血液中的血红蛋白取决于铁和氧的结合。肌红蛋白是肌肉细胞中的肌红蛋白,也是一种类似的分子。螃蟹和蜘蛛等动物依靠铜离子结合和运输氧气。金属离子吸收氧气的能力是巨大的。所以这水晶玻璃拥有强大的吸氧能力也就不足为奇了。

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