Chờ đợi Ichthyanders

Mục lục:

Video: Chờ đợi Ichthyanders

Video: Chờ đợi Ichthyanders
Video: CHỜ ĐỢI CÓ ĐÁNG SỢ | ANDIEZ | OFFICIAL MV 2024, Tháng Ba
Chờ đợi Ichthyanders
Chờ đợi Ichthyanders
Anonim

Ý tưởng về cuốn tiểu thuyết khoa học viễn tưởng nổi tiếng của Alexander Belyaev "Người đàn ông lưỡng cư" có thể sẽ sớm trở thành hiện thực. Các nhà khoa học đã phát triển một phương pháp thở sáng tạo dành cho thợ lặn. Cá thủy sinh sẽ có mang nhân tạo và nó sẽ hít thở chất lỏng.

Hình ảnh
Hình ảnh

Việc chinh phục nguyên tố nước sẽ trở nên khả thi nhờ một công nghệ mới, theo đó một thợ lặn sẽ nhận được lượng oxy cần thiết từ dung dịch lỏng, và carbon dioxide sẽ được thải trực tiếp qua mang nhân tạo vào nước biển. Tác giả của khái niệm này là Arnold Lande, một bác sĩ phẫu thuật đã nghỉ hưu chuyên về phẫu thuật lồng ngực. Ông đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho một phát minh mà theo ý kiến của ông, nó có thể trở thành hiện thực trong một vài năm nữa. Lande hy vọng đây sẽ là một cuộc cách mạng mang tính đột phá trong lịch sử môn lặn biển sâu.

Biến đổi thành Ichthyander

Hãy tưởng tượng bức tranh này. Trên tàu, thợ lặn đã chuẩn bị sẵn sàng cho cuộc lặn. Bác sĩ đưa hai ống thông dài vào tĩnh mạch đùi, được nối bằng ống với mang nhân tạo trong ba lô của aquanaut. Máu của anh ấy hiện được lưu thông qua một thiết bị hấp thụ carbon dioxide hòa tan trong đó. Người lặn biển đeo mặt nạ và sau khi đảm bảo rằng hệ thống cung cấp oxy đang hoạt động, sẽ bắt đầu lặn. Ở dưới nước, anh ta kết nối ba lô với một ngư lôi cánh quạt, trong đó có bình dưỡng khí và pin cho mang và các thiết bị khác.

Ở độ sâu 10 m, nơi có áp suất 2 atm, không khí trong mặt nạ được thay thế bằng một chất lỏng đặc biệt, trong đó có thể hòa tan một lượng oxy rất lớn. Với sự trợ giúp của thuốc gây tê cục bộ, người thợ lặn có thể dễ dàng vượt qua phản xạ chèn ép cơ thanh quản một cách không tự nguyện, điều này thông thường sẽ giúp anh ta không bị nghẹt thở. Ngay sau khi phổi được bơm đầy dung dịch, phản xạ co bóp ngừng lại, oxy đi vào máu và lúc này mang nhân tạo bắt đầu làm sạch nó khỏi carbon dioxide. Rất khó để thở dung dịch lỏng (nghĩa là, để đảm bảo lưu thông trong phổi), nhưng một thiết bị đặc biệt, được gọi là cuirass, giúp công việc này trở nên dễ dàng hơn.

Image
Image

Bây giờ thợ lặn đã hoàn toàn sẵn sàng cho việc lặn sâu, nơi áp suất được đo bằng hàng trăm khí quyển. Dung dịch lỏng trong phổi sẽ không co lại, do đó chúng không bị đe dọa bởi áp lực nước khổng lồ. Aquanaut có cơ hội để làm việc trong vài giờ, sau đó anh ta nhanh chóng và không ngừng trồi lên mặt nước.

Nó sẽ là tự sát nếu anh ta sử dụng khí thở dựa trên không khí khi lặn. Không khí có 80% là nitơ, và khi áp suất tăng lên khi người lặn xuống sâu hơn, khí này sẽ thâm nhập vào các mô của cơ thể. Nếu áp suất giảm quá nhanh trong quá trình đi lên, nitơ sẽ bắt đầu giải phóng vào máu người giống như bong bóng soda và ngăn chặn việc cung cấp máu có oxy cho các mô. Điều này dẫn đến sự phát triển của bệnh giảm áp (bệnh giải nén), có thể dẫn đến tổn thương não, tê liệt và thậm chí tử vong.

Nhưng với hệ thống hô hấp mới, "caisson" không đe dọa được người lặn. Nó chỉ hít thở oxy tinh khiết qua dung dịch và sự trồi lên bề mặt có thể diễn ra nhanh chóng. Cách bề mặt 10 m, một người lộn ngược tư thế sao cho dưới tác dụng của trọng lực, chất lỏng rời khỏi phổi và anh ta lại có thể hít phải hỗn hợp không khí thông thường. Trên tàu, anh ta nhận được oxy một thời gian qua mặt nạ, trong khi bác sĩ ngắt nó khỏi mang nhân tạo.

Chuột đồng biển sâu

Các thí nghiệm trên động vật chứng minh rằng về nguyên tắc, việc lặn dưới biển sâu với sự cung cấp oxy qua chất lỏng là hoàn toàn có thể. Giáo sư Thomas Schaffer, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Phổi Nemours (Mỹ), đã tiến hành thí nghiệm với chuột hamster thở bằng dung dịch perfluorocarbon (PFC) giàu oxy. Trong quá trình gây mê, những con chuột hamster được đặt trong một bình áp suất, nơi áp suất được tạo ra tương đương với áp suất của nước ở độ sâu 300 m. Tất cả các động vật đều sống sót. Thomas Schaffer cho biết: Lặn biển sâu với hơi thở bằng chất lỏng là có thể thực hiện được, nhưng tất nhiên sẽ có những rủi ro đối với các thợ lặn.

Arnold Lande không tin rằng hít thở trong chất lỏng sẽ là vấn đề lớn nhất: "Các nghiên cứu trong những năm 1960 và 1980 đã chỉ ra rõ ràng rằng hít thở trong một chất lỏng đặc biệt là một cách lý tưởng để cung cấp oxy cho các thợ lặn khi lặn ở độ sâu lớn."

Nguy cơ phát triển bệnh giảm áp khi sử dụng thiết bị lặn truyền thống đã khiến các thợ lặn hiếm khi lặn sâu hơn 70 m.

Cho đến nay, không ai có thể nói phát minh của Lande cho phép hạ xuống độ sâu tối đa nào. Theo anh, cây số là có thật.

Có vẻ như vấn đề của bệnh giảm áp có thể được giải quyết đơn giản bằng cách cung cấp cho người lặn cơ hội hít thở oxy tinh khiết, chứ không phải không khí hoặc hỗn hợp thở. Nhưng, thật không may, oxy với số lượng lớn là chất độc. Việc thay thế nitơ trong khí quyển bằng một khí trơ thụ động hóa học - ví dụ, heli - không tốt hơn là bao.

Giải pháp duy nhất là một loại bùn có hàm lượng oxy cao. Chúng ta không phải là cá, chúng ta không có mang có thể hấp thụ oxy từ môi trường nước xung quanh và thải ra carbon dioxide. Ngoài ra, oxy trong nước ít hơn trong không khí mười lần. Do đó, sự xâm nhập của nước hoặc các vật thể và chất lạ khác vào hệ thống hô hấp của con người dẫn đến ngừng thở và ngạt thở, tức là ngạt thở. Ngoài ra, nước thông thường hoặc nước muối khác về thành phần của nó với máu, và hiện tượng thẩm thấu ở cấp độ phế nang dẫn đến sự phá hủy mô phổi và chính máu. Nhưng phổi phản ứng theo một cách hoàn toàn khác với perfluorocarbon, trong đó hàm lượng oxy có thể gấp 20 lần trong nước và gấp ba lần trong máu.

Hình ảnh
Hình ảnh

Mang nhân tạo sẽ loại bỏ carbon dioxide khỏi máu

PFCs trơ về mặt hóa học và không độc hại. Khi nó lấp đầy phổi, có đủ oxy trong máu và dung dịch bảo vệ phổi khỏi bị tổn thương do oxy nguyên chất ở thể khí. Đến nay, đã có nhiều thí nghiệm trên chuột và các loài động vật có vú nhỏ khác. Các con vật hoàn toàn bị ngâm trong một thùng chứa dung dịch và hít thở PFC, nhưng chúng dần dần mệt mỏi, vì mật độ và độ nhớt của dung dịch đòi hỏi nỗ lực lớn hơn nhiều về cơ bắp. Arnold Lande sẽ giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng đai dán ngực.

Đề xuất: