Израильский ученый научит нас дышать под водой без акваланга

[Матроскин]

Израильский изобретатель создал дыхательный аппарат, который позволяет дышать под водой без помощи баллона со сжатым воздухом. Это новое изобретение будет использовать небольшое количество воздуха, которое уже существует в воде, чтобы снабдить кислородом дайверов и подлодки. Изобретением уже заинтересовались многие производители снаряжения для дайвинга, а также Израильская армия.
Существует множество ограничений в использовании существующей дыхательной системы. Во-первых, количество времени, проведенного под водой, лимитировано объемом сжатого воздуха в баллоне. Во-вторых, зависимость от служб заправки баллонов, операция заполнения баллонов сама по себе является дорогостоящей и небезопасной. В третьих, когда баллон опустошается, он меняет равновесие дайвера

Инженеры пытались много лет преодолеть эти ограничения. Атомные подлодки и международные космические станции использую системы, которые генерируют кислород из воды путем электролиза (химического отделения кислорода от водорода). Эти системы для своей работы требуют большого количества энергии. По этой причине маленькие дизельные подлодки не используют эти системы и вынуждены всплывать, чтобы пополнять запасы воздуха. А дайверы не смогут поднять такие большие механизмы, не говоря уже о возможности энергоснабжения этих установок. Израильский изобретатель Алон Боднер, чтобы преодолеть эти ограничение, присмотрелся к рыбам. Рыбы не производят химическое выделение кислорода из воды, напротив, для дыхания они используют растворенный в воде воздух. В океане ветер, волны и подводные течения помогают распределить небольшое количество воздуха в воде. Исследования показали, что на глубине 200 метров ниже уровня моря находится 1,5% растворенного воздуха. Этого вполне достаточно, чтобы маленькие и большие рыбы могли свободно дышать под водой. Идея Боднера - создать искусственную систему, которая будет имитировать способ получения воздуха из воды как у рыб и позволит дайверам и субмаринам избавиться от больших громоздких баллонов со сжатым воздухом.

Система, разработанная Боднером, использует хорошо известный закон физики под названием закон Генри, который описал абсорбцию газов в жидкости. Этот закон утверждает, что количества газа, которое может быть растворено в жидкости пропорционально давлению в жидкости. Закон работает в двух направлениях, снижение давления высвобождает большее количество газа из жидкости. Это можно сделать с помощью центрифуги, которая быстро вращает контейнер с морской водой. Система питается от аккумуляторов. Расчеты показали, что 1 кг литиевого аккумулятора может обеспечить дайверу погружение длительностью 1 час.

Боднер уже построил и протестировал лабораторную модель и находится в одном шаге от создания полномасштабного прототипа. Патент на это изобретение уже был официально одобрен в Европе, в США он пока ожидает проверки. Если все пойдет по плану, то через несколько лет дайверы смогут использовать прикрепленную к поясу
безбаллонную дыхательную систему и оставаться под водой длительный период времени.


Ученые уверяют: года через два люди смогут дышать под водой, как рыбы

Алон Боднер, израильский изобретатель, получил по электронной почте уже несколько сотен писем со всего мира. В них - предложения от добровольцев, желающих испытать его систему под названием «Как рыба» (LikeAfish). Из чего, видимо, следует: велико желание землян забраться на дно. И не вылезать оттуда. Ведь Алон изобрел нечто, напоминающее искусственные жабры. То есть устройство, позволяющее погружаться в океанскую пучину без акваланга. И дышать воздухом, растворенным в воде. Словом, как рыба.

Хомячки-подводники. Первым «решил» проблему подводного дыхания советский писатель-фантаст Александр Беляев. Ихтиандру, герою его знаменитого романа «Человек-амфибия», папа-трансплантолог пересадил жабры акулы. Заменив ими легкие. И все дела! В результате сынок стал «морским дьяволом» и сильно преуспел в ловле жемчуга.

Но мечта образца середины 20-х годов прошлого века так и осталась несбыточной. Хотя попытки по наделению людей некоторыми рыбными способностями все же были предприняты. И к ним мы еще вернемся.

Более плодотворной ученым показалась другая идея, порожденная не медицинским, а техническим прогрессом. Конкретно изобретением так называемых мембран - тонких силиконовых пленок, способных буквально отцеживать из жидкостей растворенные в них газы.

- Простейшие искусственные жабры - это коробочка, обтянутая мембраной, - говорит пионер подводного движения Уолтер Робб из фирмы «Дженерал электрик». - Поместите ее в воду, и внутрь будет просачиваться кислород, которым можно дышать. А углекислый газ станет выходить наружу.

В 1961 году, спустя считанные месяцы после появления первых мембран, Уолтер уже соорудил «жабры» для хомячков. Они и стали первыми «морскими дьяволами». Хотя и не ныряли. Просто жили в коробочке. Но под водой.

Муму-Ихтиандр. Ученые подсчитали: чтобы обеспечить воздухом человека, нужна коробочка, площадь мембранной поверхности которой составляла бы не менее 80 квадратных метров. Многовато. Эдвард Кушлер, последователь Уолтера из университета Миннесоты, попробовал упаковать их в систему полых трубочек. Максимум, что ему тогда удалось, так это сделать дыхательное устройство для собаки. В роли Муму-Ихтиандра выступил Муггинс - терьер жены Эдварда. С камнем на шее и в квадратном шлеме, соединенном с искусственными жабрами, кобелек провел 3 часа под водой реки Миссисипи. Остался жив.

- Подобные примитивные конструкции в принципе не годились для людей, - говорит Кушлер. - Во-первых, были слишком громоздкими. Во-вторых, давали мало кислорода. Человеку же для нормальной работы нужен 21 процент.

В 80-е годы японцы из фирмы «Фуджи» сделали несколько более-менее компактных моделей искусственных жабр. Размером с гроб. Ныряльщик толкал его перед собой. Но больше 16 процентов кислорода все равно не получалось. Мембраны в принципе не могли отцедить из воды сверх того.

Секреты Пентагона. По газетам и журналам кочуют слухи, будто бы в начале 80-х годов супруги Джозеф и Цилия Бонавентура из Университета Дьюка в Северной Калифорнии создали некое принципиально новое устройство - искусственные жабры, которые извлекали кислород из воды так, как это делают рыбы. А именно - благодаря своему особому гемоглобину. Само устройство размером с книгу крепилось на спине ныряльщика. Якобы его купил Пентагон. И теперь тиражирует в секретных лабораториях для подводных диверсантов. То есть ихтиандры уже реально существуют. И обычные моряки иногда встречают их в открытом море, принимая за инопланетян.

Оказалось, что доля правды тут есть. Корреспондент журнала «Нью сайнтист» разыскал Цилию Бонавентура.
- Нам действительно удалось частично сымитировать рыбьи жабры, - рассказала она. - С помощью синтетического аналога гемоглобина. Далее предполагалось сделать следующее: в одной петле устройства извлекать кислород из воды. А в другой - отбирать его уже из «гемоглобина», воздействуя электрическим током. В модельных экспериментах это получалось. Но самого устройства мы не изготовили. У нас купили его чертежи и право на дальнейшие разработки. Но отнюдь не Пентагон, а фирма, которая занималась созданием искусственной крови и аппаратов для ее циркуляции. Жабры ее совсем не интересовали.

Не сгинула под грифом «Секретно» и сама идея супругов. В конце прошлого года ее реализовали японцы из университета Васеда, использовав в качестве заменителя гемоглобина перфторуглерод.
- Мы надеемся в ближайшее время создать искусственные жабры пристойного размера, - заявил руководитель работ Кеничи Нагасе.

О чем мечтал Жак-Ив Кусто? Однако многие ученые считают, что извлекать из воды кислород не совсем то направление. По крайней мере, для ныряльщиков. Ведь человек не может долго дышать чистым кислородом - отравится. Ему нужен еще и азот - наполнить легкие разбавленной смесью. Брать его с собой под воду? Тогда плавание не будет полностью автономным.

Или надо исхитриться так, чтобы целиком воспроизвести работу жабр. Например, оснастить организм человека неким приспособлением, которое насыщало бы непосредственно кровь извлеченным из воды кислородом. В это, по крайней мере, верил легендарный исследователь подводного мира Жак-Ив Кусто. Еще в 1962 году он предрекал появление в будущем «Человека Водяного» - Homo Aquaticus, которому хирургическим путем будут вшиты искусственные жабры. «С их помощью мы обойдем легкие и сможем жить и дышать на любой глубине сколь угодно долго без какого-либо вреда», - говорил он.

Тогда, в начале 60-х, такое было чистой фантастикой. Вроде пересаженных папой акульих жабр. Сегодня - теоретически не исключено. Уже созданы синтетические жидкости, которые удерживают и переносят в 20 раз больше кислорода, чем настоящий гемоглобин. И ученые не отрицают: можно в принципе вшить человеку устройство, извлекающее кислород из воды и насыщающее им кровь, минуя легкие. Но об экспериментах - чтобы с жабрами и прямо на людях - ничего пока не известно.

Газировка для «морского дьявола». И вот неожиданно появляется Алон Боднер со своим изобретением. Почему оно вселило такой оптимизм? Видимо, потому, что позволяет обойтись без хирургического вмешательства и без азота.
- В воде, даже на глубине нескольких сотен метров, растворено примерно 2 процента воздуха, - рассказал Боднер в интервью израильскому радио. - Именно его я извлекаю. Подчеркну, извлекаю не кислород, а воздух, пригодный для дыхания. То есть сразу вместе с азотом.

Изобретатель использует не мембрану, а центрифугу. С ее помощью создает разрежение в специальной камере. А при низком давлении воздух сам начинает выходить из воды, словно пузырьки из открытой бутылки газировки или шампанского. Эксперименты показывают: чтобы человек нормально дышал, достаточно пропускать через устройство по 200 литров воды в минуту. А то и меньше. И это реально. Ведь Боднер дополнил свою схему уже имеющимся агрегатом - так называемым скрубером. Это устройство очищает от углекислого газа выдыхаемый ныряльщиком воздух. И направляет его для повторного использования. Тем самым, сокращая потребность в извлеченном из воды.
- У меня готова лабораторная модель, - говорит изобретатель. - Через два года, думаю, удастся создать работающий прототип. Военные помогут. Они заинтересовались.

Интересуются и гражданские исследователи глубин. Боднеру, к примеру, уже предложили установить его дыхательную систему, пусть даже экспериментальную, на подводной научной станции «Биосуб», расположенной у берегов Австралии. Ведь не исключено, что за подобными поселениями на дне - будущее. Если верить расчетам Центра исследований климатических изменений в Тиндалле (Великобритания), то через тысячу лет средняя температура на Земле возрастет на 15 градусов. А уровень Мирового океана поднимется на 11 метров. Многие районы затопит. А народу прибавится. Волей-неволей придется переселяться под воду. Тут и пригодятся жабры. Для прогулок.

КСТАТИ
Вдохнуть воды. Распространенное зверство: топить новорожденных щенков и котят. «Палачи» думают, что такая казнь весьма гуманна. Мол, зверьки быстро захлебываются и дохнут, не мучаясь. На самом деле это не так. Новорожденные крысята, к примеру, оживают через 40 минут после утопления. А собаки, особенно щенки, иной раз не умирают и по часу, как показывают эксперименты. Иными словами, если бы Герасим успел вернуться за утопленной им Муму, то мог бы ее и откачать. Ведь млекопитающие, как выяснилось, способны какое-то время «дышать» растворенным в воде кислородом. И человек бы мог. Если бы имел возможность прокачивать сквозь свои легкие большое количество воды. Но она - вода - вязкая, не проникает так же легко, как воздух.

- Нужны трубки, вставленные в трахею, и насос для прокачки, - говорит Рональд Хиршл, хирург университета Мичигана (США), - то есть принудительная циркуляция. И человек будет дышать жидкостью.

Доктор не фантазирует. Он уже использует подобную методику для лечения легочных заболеваний. И не исключает, что когда-нибудь ее удастся приспособить для ихтиандров. Но прежде надо будет решить другую проблему - продезинфицировать воду. Иначе неминуемо воспаление легких. Путь на дно, увы, тернист.

[Рыбак]

Хм, интересная конечно идея, возможно в будущем мы и научимся! Раньше ведь только в фантастических книгах мечтали о многом, а сегодня большая часть вымыслов реализована. На глубине только вот наверное сильно сжимать будет

[Пабло]

Ага... Где то я читал(статейка от физиолога и по этой же теме), что ежели при приличной скорости прокачивать воду по легким, то необходимое количество кислорода легкие из воды забрать смогут... Токма скорость циркуляции воды в легких будет жуть как велика и соответственно давление будет нехилым... Да и поскольку легкие неоднородны, то и кавитационные явления будут иметь место... Короче легкие - в лоскутки... Не, пускай лучше внешние аппараты придумывают... Молодци израэл...ил... Да ладно... Молодци евреи!

[CHIN]

вчера по первой программа была про супер тетку,  погружалась на  глубину 102 м. без акваланга

[as]

вчера по первой программа была про супер тетку,  погружалась на  глубину 102 м. без акваланга

[off-topic]любой сможет....
но один раз [/off-topic]

[CHIN]

любой сможет....

с удовольствием посмотрю интервью с вашим участиеми после погружения

[mishkelius]

По дискавери крутили в программе Сверхлюди Стена Ли парень без акваланга под воду на 200м, при этом задержка дыхания в бассейне у него была нормально по 5 минут и больше может, так что всякое бывает)

[Евгений Ф.]

Изолирующий противогаз ИП-5 является индивидуальным аварийно-спасательным средством и предназначен для выхода из затопленных (затонувших) объектов бронетанкового вооружения методом свободного всплытия со скоростью 1 м/с или методом постепенного подъема на поверхность воды. Также противогаз позволяет выполнять под водой легкие работы и может использоваться на суше. Регенеративный патрон РП-5 изолирующего противогаза имеет форму параллелепипеда со скругленными боковыми гранями. Шлем-маска изолирующего противогаза ШИП-М. Время работы противогаза ИП-5 в зависимости от физической нагрузки от 75 до 200 минут.

[Евгений Ф.]

http://www.vinit-siz.ru/pages/inf7.shtml
Вот ссылка по ИП-5, погружение до 5 метров кажется..

[Евгений Ф.]

полная информация

Изолирующий противогаз ИП-5, 5м

Назначение

Изолирующий противогаз ИП-5 (5м) предназначен для защиты органов дыхания, лица и глаз человека от ОВ, АХОВ, различных вредных примесей в воздухе независимо от их концентраций, где кислорода недостаточно или он отсутствует полностью, и где невозможно применить фильтрующий противогаз.

Состав

ИП-5, 5м состоит из:
- лицевой части;
- регенеративного патрона типа РП-5 (РП-5м);
- дыхательного мешка и клапана избыточного давления;
- не запотевающих пленок;
- сумки для противогаза;
- мешка для хранения.

Технические характеристики

ИП-5 (ИП-5м) комплектуется маской ШИП-М. Она имеет три роста:
    1-й - от 64см и менее
    2-й - 64,5 - 68,5см
    3-й - более 69см.
Время работы при:
1) большой физической нагрузке составляет:
    а) на суше - 200мин
    б) под водой - 120мин
2) при легкой физической нагрузке составляет:
    а) на суше - 200 мин
    б) под водой - 90мин
3) при средней: на суше - 75мин
    при тяжелой: на суше - 45мин
ИП-5 надежно работает: на суше при t от -40 до +50С, в воде от +1С до 30С.
Допускаемая глубина погружения под воду - 7 метров. Непрерывность работы - а) до 8 часов, затем человек отдыхает 12 часов; б) можно работать 3-4 часа ежедневно в течении 2 недель с последующим месячным перерывом.

[Евгений Ф.]

Один сильный минус - при нарушении герметичности патрона - смерть юзера.

[Пабло]

Знаем сей противогаз... Снискал он себе славу в красной армии... Так и назывался - смерть танкиста; смерть ракетчика; смерть химика и т. д. У мореманов, как ни странно, вроде свои виды "смерти" были, без бубликов.

[Субарист]

На службе таким пользовались, с винтов у корабля всякую х..ю срезали, да и в заделке пробоин помогал. При использовании этого устройства (ИП-5), несчастных случаев за период службы не было.

[Пабло]

У нас по "сооружениям" в таких ползали. Дык значит на флоте тоже в бубликах ходят... Даж и не знал

[Субарист]

Дык значит на флоте тоже в бубликах ходят..

Не знаю как сейчас, но с 86 по 89 - пользовались.