绝大多数鱼终生都活在水里，一旦离开了水它们就会死（且不谈肺鱼等少数奇葩），这是个我们习以为常的现象。不过奇怪的是，离开水的鱼死法是……被活活憋死。
在常温常压下，每升水中最多只能溶解30毫升氧气，这还是用纯氧溶到饱和的情况，自然界中普通水体含氧量还要减到1/5左右。那么问题来了，在含氧量并不高的水中能自由呼吸，在含氧量21%的空气中却活活憋死，鱼是怎么做到的？！
问题的关键在于呼吸器官的差异。哺乳动物使用肺来呼吸，通过肺泡中支气管与毛细血管进行气体交换。静脉中的二氧化碳被换成氧气，静脉血就变成含氧丰富的动脉血，从而为我们生命活动提供能量。而鱼类则是通过鳃来进行呼吸的。它们的鳃和哺乳动物的肺不同，是半暴露或全暴露的。鳃由很多细丝状的“鳃丝”组成，由于这些鳃丝的存在，鳃和水的接触面大大增加，摄取水中溶解的氧气也就容易得多。
鳃上布满了微小的血管，这里的表皮很薄，血液流过这里时进行气体交换：随着嘴巴与鳃盖的交替开闭，水可以不断地进入口腔，经过咽喉到达鳃，充分接触后排到外面，就完成了呼吸。人类的肺不具有在水中气体交换的功能，更适合在空气中进行呼吸，因而人想在水中“自由”地潜水，离不开“水肺”。
而鱼面临的问题是，空气没法像水一样将鱼鳃分散，鳃丝粘成一坨，氧气虽多却无法充分接触，而随着蒸发失水，鳃表面的细胞和毛细血管受损，鱼的呼吸就更加困难了。
相比之下，鱼在空气中还能凑合呼吸几口，而人一旦进了水就只能老老实实闭气，敢吸一口就要被呛得死去活来。那么能不能给人类装上一副“鱼鳃”？目前潜水员使用的气罐，可比鱼鳃差多了。毕竟气罐重达几十斤，而且大多数气罐能够提供的气体也仅仅够给潜水员提供两小时的自由来往。
人工鱼鳃应该具有这样的能力：在水中通过过滤或者振动，将溶解的氧气提取出来，供给我们呼吸。当然，这个东西还得体积小，如果过于庞大的话，那么还不如背着传统的水肺潜水。在2013年，来自韩国的Jeabyun Yeon提出了鱼鳃式水下呼吸器Triton的设计概念。通过一块内置的微型电池作为电源，通过半透膜将水泵吸入的水与气进行分离，从而供给潜水者使用，同时还对氧气进行压缩储存。
当然这个呼吸器还是处于设计概念阶段，最大的麻烦在于电池续航能力的限制。此外，设备无法改变氧气在水中溶解度低的性质，潜水员把周围水中氧气“吸干”之后，如何接触到充足的氧气，也是个不小的挑战。这项每条鱼都具备的技术，要想复制还真没那么容易。