Механика сахарного дерева

Представьте, если бы у дерева были симбиотические отношения с дрожжами. Развивающийся плод будет иметь кожуру с полупроницаемой мембраной, которая осуществляет обратный осмос при ферментации сахарной воды внутри кожуры. Содержание алкоголя во внешней камере кожуры повышалось по мере того, как плод развивался, в конечном итоге становясь легковоспламеняющимся. В конце концов, на внешней прозрачной оболочке корки образовались пузыри с жидкостью, которые действовали как увеличительные стекла, фокусируя солнечный свет на легковоспламеняющемся спиртовом слое. Когда развивающийся плод, наконец, вспыхивает пламенем, внешняя кожура сгорает, образуя карамелизированную оболочку вокруг сахарного центра.

После того, как зрелый плод падает, дрожжи в стебле плода запускают ферментацию в сердцевине плода (отдельно от мякоти плода... которая, конечно же, является чистым сахаром). Алкоголь будет накапливаться в сердцевине так же, как и в кожуре, но тепло, выделяемое в процессе ферментации, будет накапливаться в хорошо изолированных фруктах и ​​в конечном итоге может привести к приятному взрыву этанола.

Теперь, когда само дерево эволюционировало, чтобы быть довольно устойчивым к воспламенению, периодическое воздействие кратких всплесков сильного тепла от его плодов означает, что дереву нужен способ шунтировать избыточное тепло в своих листьях и ветвях в течение коротких периодов времени. не врывайтесь в алкогольный ад, когда его плоды созреют. Чтобы облегчить это, у дерева есть чувствительные к теплу клетки, которые заставляют капилляры в корнях сокращаться, выталкивая прохладную чистую воду из-под земли вверх в листья и заставляя ферментированный сок в листьях возвращаться вниз по дереву к внешней оболочке корней. и в поверхностные узелки в корневой системе. Эти корневые узелки дополнительно охлаждают дерево за счет испарительного охлаждения, поскольку спирт в соке испаряется через кожу узелков.

В то время как механизм быстрого охлаждения, используемый корневой системой, действительно работает для быстрого охлаждения дерева, пары спирта, выделяемые корневыми узелками, означают, что иногда искра от созревающего плода падает в облако пара, окружающее корни, и пары воспламеняются. Известно, что это зажигает стебли упавших фруктов рядом с корнями, которые работают как фитиль, заставляя резервуар со спиртом в сердцевине плода загораться и взрываться.

Для карамелизации фруктозы требуется минимальная температура 110°C и идеально равномерное распределение тепла, чтобы фрукты пропеклись в момент начала процесса. Еще хуже, если бы он начал печь снаружи, потому что тепловая энергия была бы потеряна до того, как он начал готовить кусок сахара внутри. У вас получится фруктовое фламбе с едва карамелизированным комочком внутри. И дерево должно быть из асбеста: представьте, все эти висящие плоды загораются один за другим, фу!

Не говоря уже о том, что у этого ГМО-дерева был бы менее эффективный способ распространения своих семян: идея о том, что плод падает, быстро гниет или съедается, заключается в том, что так или иначе дерево эффективно размножается. Как только семена попадут в кристаллы фруктозы, потребуются дни дождя, прежде чем они смогут попасть на Землю, не говоря уже о том, что они будут хорошо приготовлены в процессе карамелизации. И уж точно птицы их не съедят: карамель твердая и кроется осколками, это все равно, что есть стекло.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Ответ таков: это дерево не может генерировать необходимое тепло, если только оно вообще не дерево, сделанное из неорганического огнеупорного материала.

Потому что дерево не просто производит достаточно тепла, чтобы сжечь себя. Даже с использованием самой передовой генной инженерии полученный организм будет чем-то вроде дерева: он должен иметь каналы высокореактивных зажигательных химикатов, которые при контакте с сахаром начинают его плавить и варить. Затем дерево должно «знать», что достигнута оптимальная температура, и в этот момент плод вытесняет избыточное тепло, пока его ядро ​​не превратится в массу твердой карамели. Сердцевина, которая, кстати, должна быть из толстого слоя твердой древесины, иначе, опять же, фрукт сварился бы во время карамелизации. но если у нас есть такой прочный слой вокруг ядра, он не «взорвется» при падении или каким-либо другим образом, если только он не сделан из взрывоопасного материала.

И говоря о тепловыделении, в данном случае мы должны думать о совершенно другом виде фруктов: они должны выглядеть как граната из сосновой шишки с микроотверстиями между «листьями», чтобы рассеивать тепло во время карамелизации ядра. Но осталась бы проблема хард-защищенного ядра

Идеи:

1: Предлагаемые сахарные бомбочки имеют твердую карамельную оболочку. Это влечет за собой тепло на границе того, что могут производить биологические системы, что делает его сложным. Вместо этого вы можете сделать оболочку из кристаллического сахара: леденец. Сахар кристаллизуется при комнатной температуре по мере испарения растворителя (воды). Кристаллы могут образовываться на фруктах, поврежденных насекомыми, но нет никаких причин, по которым ваши фрукты не могли бы образоваться сами по себе. Это дает вам твердую оболочку без тепла.

2: Ваши сахарные бомбы нагреваются за счет самовозгорания . Вы можете найти отчеты о самовозгорании хранящегося сахара и патоки. Что касается углеводов, то обычно читаешь о стогах сена - начинается бактериальное брожение, а затем материал нагревается до температуры, при которой реакция является самоподдерживающейся. То же самое относится и к вашим сахарным бомбам — они не получают тепла, а создают внутреннее тепло путем окисления/брожения сахара во фруктах.

3: Они хотят взорваться. Когда что-то в твердой оболочке становится все горячее и горячее, это отличный рецепт для взрыва. Если плод никто не ест (чтобы потом выплюнуть семена), плод не захочет быть съеденным муравьями, которые ничего не делают для распространения семян. Если оно сильно взорвется, это прекрасный способ распространить семена, по крайней мере, за пределы непосредственной близости от родительского дерева.

В целом, я думаю, что ваша концепция дерева осколочных гранат не невозможна, но для этого нужен другой механизм для тепла.

Нагревать

Сахар начинает карамелизоваться примерно при 110°C, но чтобы достичь твердой консистенции, вам нужно подняться выше — быстрый поиск рецептов в Google дает 160°C для карамели «хард-крэк». На практике, из-за того, как корпус теряет тепло, температура некоторых частей должна быть значительно выше этой.

Очевидно, что это очень плохо для любых семян внутри. Что еще хуже, древесина начинает обугливаться при 120°C, и на самом деле она выше температуры вспышки гниющей древесины (150°C) и приближается к температуре вспышки свежей древесины (190-260°C, в зависимости от древесины).

Таким образом, вы не можете использовать тепло для его карамелизации, иначе ваше дерево может самовозгореться.

Если вы не сделаете частью жизненного цикла дерева то, что оно время от времени приносит плоды и сгорает, оставляя только корни, от которых можно отрасти? Тем не менее, вам все равно придется иметь дело с семенами, пережившими температуру.

Тепловые волны в корнях

Не произойдет. Из-за изоляции земли ваши корни должны быть очень горячими, чтобы «тепловая волна» достигла поверхности. Вполне вероятно, что это вызовет возгорание почвы (почва может гореть и действительно горит, например, из-за пожаров в шахтах).

Даже если ваше дерево сделано из асбеста, здесь вам нужен альтернативный механизм.

Я бы предположил, что в ваших капсулах с карамелью есть какое-то внутреннее напряжение или, возможно, повышенное давление внутри, которое может вызвать взрыв, который вы ищете. Это было бы куда более правдоподобно. Если вы хотите, чтобы они иногда взрывались, мы можем положиться на то, что карамелизация будет хитрым зверем в лучшие времена. На рост кристаллов и их размер влияет множество факторов, поэтому вполне возможно, что некоторые капсулы будут слабее, другие — безопасно и медленно испаряться и т. д.

Каталитическая карамелизация

Так что, если не тепло, попробовать катализатор? Быстрый Google показывает, что катализаторы могут быть использованы для облегчения карамелизации, поэтому не смешно, что ваше дерево может производить катализатор, который позволяет карамелизировать при приемлемой температуре.

Таким образом, вы можете создать свою карамель, не поджигая дерево.

Распространение

В то время как некоторые животные могут не захотеть есть карамель, другие захотят, и острые углы будут первыми, когда они окажутся на влажном воздухе. И муравьям это точно понравится!

Это также защитит семена внутри, пока карамель не растворится, что может быть предпочтительнее, поскольку не все растения хотят, чтобы их семена прорастали немедленно.

Так что никаких проблем.

Я удивлен, что это не было предложено, но существует множество химических реакций, которые сильно экзотермичны.
Что вы можете сделать, так это заставить ваше дерево синтезировать два разных соединения во множестве маленьких карманов, равномерно распределенных по всему плоду, и когда оно созреет, стенки между карманами разрушатся, два соединения объединятся, и плод взорвется.
Взгляните, например, на внутреннюю структуру апельсина, где он четко разделен на сегменты внутри, каждый из которых отделен от других и содержит много сока.

Это имеет то преимущество, что также детонирует, когда фрукт падает на землю из-за удара от удара, ломающего разделители.

С другой стороны, если вашей целью является просто производство тепла во время процесса созревания, заставьте фрукты производить оба химических вещества и сразу же дайте им возможность смешиваться, чтобы производить постоянное тепло, а не взрываться.

Я не химик, поэтому я не могу сказать вам, какие конкретные соединения вызывают такую ​​температуру, но я совершенно уверен, что это не выходит за рамки возможного!

Re Дерево сахарной бомбы. Высокие температуры могут быть созданы очень быстро с помощью экзотермической химической реакции между двумя соединениями. Именно так жуки-бомбардиры (семейство Carabidae) производят горячий едкий репеллент, который накапливается в реакционной камере, а затем выбрасывается под высоким давлением. Я не шучу! Я был сбит ими - не мог удержаться, чтобы не коснуться одного.