水下生活科學實驗

水下生活生物潛艇

澳科學家水下生活13天測試“生物潛艇”。澳大利亞的海洋生物學家勞埃德·葛德森依靠一套以植物為基礎的維生系統(tǒng)，住在世界上第一座自給自足的“潛水屋”里，呼吸著利用回收尿液灌溉的藻類釋放出的氧氣，成功在水下生活了13天。也許，人類在海底生活的愿望不久將會實現(xiàn)！

水下生活最新技術(shù)

現(xiàn)年29歲的勞埃德，從2007年4月5日至18日的連續(xù)13天完成了一段“遠離人世”的假日時光。他躺到一個密封艙中，沉入澳大利亞維多利亞和新南威爾士兩州交界處的一個湖底，并在那里生活了兩個星期。這項“生物潛艇計劃”運用的潛水屋，是一個小型貨柜大小的密封艙。他通過養(yǎng)殖海洋藻類獲得氧氣，騎一輛特制的固定式腳踏車來發(fā)電。

勞埃德所呼吸的氧氣是利用回收尿液灌溉的藻類，經(jīng)過氣體交換的生物環(huán)而釋放出的氧氣。這是人類首次單靠植物所提供的氧氣來進行呼吸。

艙內(nèi)運用人工照明來促進光合作用的進行，其電力是來自再生能源。此外，勞埃德騎腳踏車借以產(chǎn)生一些電力，以供給藻類循環(huán)使用，并為他的筆記型電腦充電，而其他的電力則由潛水屋外面的太陽能電池供應。

勞埃德吃的食物是潛水員用一個密封的箱子傳送給他的。他們鎖好箱子并給它加壓，然后利用20公斤的重量將其送下水。隨后他們潛入水中，將勞埃德密封艙位于底部的入孔打開，將食物遞進去。

在這場水底歷險中，勞埃德需要克服重重危險。比如，十幾天的水底密封艙生活顯然會給人造成巨大的精神壓力。勞埃德坦言，他一開始的確也出現(xiàn)了一點兒幽閉癥的癥狀。他說：“我很好地排解了這一問題。我原以為我會變成一個瘋子，實際上并沒有那么嚴重?！?

為保證自己的安全，勞埃德做了大量準備工作，比如接受大量體能訓練，監(jiān)控小組時刻監(jiān)控等。一旦發(fā)生危險，勞埃德會立即得到救援。

為了讓為期兩周的水下生活更為舒適，他還攜帶了上網(wǎng)設備。大部分的時間里，他靠觀看存在電腦里的影片休閑，有的時候還通過無線網(wǎng)絡與世界各地的人視頻聊天。為了解悶兒，他甚至還把全套架子鼓也勉強塞進了密閉艙里，無聊的時候可以盡情敲打，而不用擔心鄰居會找上門抗議。

在水底生活最困難的就是清除密封艙內(nèi)的二氧化碳和產(chǎn)生氧氣。因此，為以防萬一，勞埃德特意準備了瓦斯監(jiān)控器和后備氣源。2100433B

未來人可能在水下生活

由于城市的土地緊張、環(huán)境被污染，人們正在計劃將城市建設向水下發(fā)展。據(jù)估計，到下一個世紀，世界人口的10%將遷移到水下居住。勞埃德說：“我這么做除了基于教育的目的外，也為了應用科學知識和使用新科技。這個計劃的目的在于鼓勵人們進一步思考永續(xù)生活方式，并實地運用相關的科學原理，以及顯示人類在截然不同的環(huán)境下生活的可能性。”

雖然美國太空總署和其他太空機構(gòu)也有不可思議的科技，能讓人生活在如此的環(huán)境中，但此計劃的可貴之處，在于方法簡單又成本低廉，對自給自足和永續(xù)生活有興趣的一般民眾也能仿效。其中，不起眼的水藻是促成這個計劃成功的要素，它足以作為超級食品（例如螺旋藻），還能有效地凈化水道。

水下生活能否實現(xiàn)

人類企望像住龍宮一樣進入水下生活已是很久的夢了。但人們知道，要在水下生活，那是與上天入地一樣，雖會成為現(xiàn)實，但也是困難重重。因為水中有壓力，越深壓力就越大，據(jù)計算，潛水深度達到1000米時，壓強就要 增加到100公斤，這么高的壓力，人是無法承受的。 　人類發(fā)明潛水器以后，剩潛水器最深可潛入1萬多米。在潛水器內(nèi)的工作人員可以盡情欣賞奇妙的海底世界，從事各種科學考察和實驗。

但如果要建造水下建筑，供人類居住，那就困難了。已經(jīng)有的科學家提出：先修建半潛式的住宅賓館，它是一個圓錐形的建筑物，直徑160米，底面積相當于兩個足球場。賓館建在水下16米深處，水上高度120米。整座賓館共62層，水下7層，水上55層，有1200個房間，所有窗戶都臨海。大廳、游泳場設在水下，旅客可以在這里休息，娛樂，同時觀賞海洋中的動物、植物。水面上的55層是起居工作的地方。賓館的頂端設有巨大的風力發(fā)電機，保證供電。國外已有的建成海下觀光廳，專用來讓游客觀賞海底世界的。

美國科學家提出了開發(fā)6000米深海海底，建造海底城市。這個海底城市是由許多抗壓球組成的，在這些球體內(nèi)，有形狀奇特的住宅、醫(yī)院、學校、商店和娛樂場所，有四季常青的菜園，有趣味橫生的海底公園，有色香味美的海鮮飯店等。新鮮空氣由海面上輸送，室內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)，小型潛艇充當來往于這些球體的交通工具。人類在這生活、工作，舒適、爽快，別有一番情趣。 　但無論怎樣吸引人，由于深海建住宅困難大，人類近期還無法進住水下。不過，如今科學技術(shù)飛速發(fā)展，再大的困難都可能克服，人類總有一天住進幾千米、甚至萬米的深海中。

水下切割條與其他水下切割，如水下熱切割、水下機械切割、水下爆破切割中的任何一種切割方法一樣，都是通過使用其能源的作用達到水下切割的目的。水下切割工作原理，就是利用水下電弧產(chǎn)生的高溫和氧氣同被切割金屬元素產(chǎn)生的化學反應熱，加熱和熔化被切割金屬并借助氧氣流的沖力將切割縫中的熔融金屬及氧化熔渣吹除，從而形成割縫的。隨著水下電弧的不斷移動和氧氣的不斷供給獲得所需要的切割長度，達到切斷被割金屬材料的目的。

由于切割中，能夠獲得大量的化學反應熱，從而可以利用較小的切割電流進行切割，同時在切割過程中不斷供給具有一定壓力和流量的氧氣，使割縫中的熔化金屬和熔渣不斷被吹除，所以切割可以獲得較高的切割速度。

水下割條主要有美國進口BROCO水下割條和國產(chǎn)水下割條兩個大的系列。

1、進口BROCO水下割條的簡述

是潛水工業(yè)最廣泛用使用的水下切割工具。由BR-22切割槍，HVR-4401氧氣調(diào)節(jié)器和超熱切割棒組成，Broco水下系統(tǒng)已被證明是最快，最有效和節(jié)省成本的完成水下任務的手段，用來切割，穿刺或者創(chuàng)削最廣泛圍的材料。超熱切割棒產(chǎn)生超過5500攝氏度的溫度，足以迅速切割或者熔化幾乎是任何物質(zhì)，包括鑄鐵，不銹鋼，黃銅，其他黑色有色金屬以及混凝土。5500攝氏度意味著切割快速和效率高，每英寸切割棒切割的量比市場上其他任何切割棒切的要多。Broco的超熱切割棒可以切開水生物，鐵銹和氧化鐵皮，免除預先清潔他們的需要。這樣的結(jié)果是低超作成本和減少潛留時間。

2、BROCO水下割條的使用的特殊性

其他設備要求高達500安培的電流來切割，而Broco水下超熱切割系統(tǒng)只需要氧氣和最大150安培。事實上，超熱切割棒從12或者24伏特的自動或者船舶蓄電池組產(chǎn)生的一個火花就可點著。電流移走之后切割棒繼續(xù)燃燒，直到氧氣停了或者切割棒消耗了為止。這就減少了對于昂貴的支持設備和需要，而保持更安全的潛水環(huán)境。

水下作業(yè)，使用潛水員或水下作業(yè)機械等在水下進行各種工作的統(tǒng)稱。包括：水下探摸、水下勘查、水下電焊、水下切割、水下爆破、水下電視攝像、水下攝影、浮筒作業(yè)等。用于援潛救生、沉船打撈、水下工程建設、科學試驗以及水底資源開發(fā)等。 2100433B