有趣的是,同一种碳氟化合物液体却被成功用于早产儿的呼吸辅助治疗,且大幅提高了存活率。这是因为早产儿的肺部尚未发育成熟,像在羊水里一样能适应液体环境;而成人的肺部已完全成熟,不具备适应液体环境的生理条件,所以不能简单套用。
为什么不研制能过滤水的呼吸机用于潜水
上世纪80年代,美国特种部队曾委托研究人员开发所谓的“人造鳃”,也就是过滤水的呼吸机,目的是替代笨重的压缩空气罐。这项技术的全称叫液体通气技术,旨在利用碳氟化合物溶解氧气的特性,让人类肺部充满这种可呼吸液体,从而在水下直接进行氧气和二氧化碳的交换,解决潜水时的供氧和压力平衡问题。
除了人体生理结构的限制,物理和能源也是巨大障碍。有人提出利用电解水产生氧气,但这样得到的氧气纯度过高,直接呼吸会导致氧中毒。此外,从水中提取氧气的效率极低,能量消耗巨大,且需要携带沉重的电池或电源设备,远不如直接携带压缩空气气瓶经济实用。
虽然原理听起来很美好,但在实际的人体和动物实验中,这项技术彻底失败了。主要原因在于,人类的呼吸系统天生只适应空气,一旦可呼吸液体进入气管和肺部,身体会将其视为异物并产生强烈的排斥反应,导致实验对象被呛死,根本无法实现真正的液体填充呼吸。
实际潜水不仅关乎呼吸,更关乎水压和温度。深海潜水面临巨大的水压,普通空气瓶设备在深度受限,即使有人造腮也需要特殊防护。同时,低温海水会迅速带走人体热量,造成失温。单纯解决“呼吸水”的问题,无法克服这些致命的物理环境挑战,因此该技术目前仍停留在理论阶段。