Кажется, я видел много применений пены на этом сайте, от оружия до защитного механизма космического корабля. Однако подробностей о том, из чего сделана пена и как она работает, мне всегда не хватает; таким образом, я беспокоюсь, что многие из этих пен - просто научная фантастика.
Мой вопрос: существует ли пена, которую можно использовать для быстрого строительства герметичных стен, достаточно прочных, чтобы люди не могли проникнуть внутрь? Я представляю себе использование этой пены на космическом корабле, чтобы заманить врага в ловушку или попеременно заделать пробоины в корпусе. Возможно, есть быстродействующий вариант, который можно использовать как гранату для обездвиживания врагов. Поскольку это пенопласт, его можно было носить с собой гораздо легче, чем другие материалы для строительства стен, поэтому я мог снабдить своих космодесантников несколькими баллончиками за штуку.
Итак, существует ли этот вспенивающийся материал или есть теоретический способ его производства? Если да, то насколько большим будет исходное вещество и сколько времени потребуется для его высыхания/затвердевания?
Пену не нужно активировать воздухом; наоборот, было бы здорово, если бы он содержал свои реагенты и мог бы активироваться в вакууме.
Это не должно продолжаться; он должен работать только в течение как минимум пары часов. Если после этого он сломается, это нормально.
Я хотел бы, чтобы это было как можно сильнее. Если бы он мог добраться до конкретных уровней, это было бы лучше, но пока человеку очень трудно прорываться сквозь него, это сработает.
Пена — это, по определению, просто множество пузырьков.
Пузыри не работают в вакууме. (Теоретически да, но их поведение неинтересно, поскольку они взрываются — акцент на взрыве — немедленно.)
Таким образом, это дает вам несколько преимуществ и несколько недостатков. Я мог видеть жизнеспособную «цементоподобную» пену, которая затвердевает, потому что вода или другая жидкость, которой она наполнена, немедленно эвакуируется и испаряется в открытом космосе (например, при ремонте стены космического корабля), оставляя только магматическую породу. позади.
@ AndyD273 совершенно правильно указывает, что пена в вакууме расширяется гораздо больше, чем при атмосферном давлении. Но помните, что это также означает, что у вас гораздо более тонкие пузыри в гораздо большем пространстве, в результате чего вы получаете гораздо более слабую структуру.
Ваш материал для стен должен быть довольно (1) гибким и (2) прочным для начала, даже до распыления.
Но это усложняется при работе при атмосферном давлении. Вы ограничены на самом быстром уровне диффузией и расширением газа, подпитываемыми энтропией. Это наводит меня на мысль, что пена, используемая в качестве средства задержания с быстрым распылением, должна содержать высокореактивные газообразные соединения, которые хранятся отдельно, а затем впрыскиваются вместе в пену по мере ее выпуска, вызывая такое высокоскоростное расширение, которое вы находясь в поиске. (Дополнительное преимущество: такое быстрое расширение будет либо выделять, либо поглощать много тепла , в зависимости от механизма. Я мог бы увидеть, как ваша пена затвердевает из-за собственного высокого тепла или замерзает из-за отрицательных температур.)
Примечание: любой, кто пытался руками разорвать эту пенопластовую изоляцию, знает по опыту, что, хотя это и возможно , на самом деле сделать это очень больно. Легко помять, не легко порвать.
[РЕДАКТИРОВАТЬ] : Как указывает @JDługosz, пена в вакууме может отверждаться снаружи внутрь ... Но это приведет к внутреннему давлению. И все мы знаем, что происходит, когда хрупкие материалы затвердевают снаружи и оставляют все еще жидкую, все еще остывающую внутреннюю часть...
Единственная пена, с которой у меня есть большой опыт, — это пенопластовая изоляция, которая поставляется в баллончике. Исходя из этого, я нахожу довольно правдоподобным, что вы можете заткнуть дыру в боку корабля достаточным его количеством, хотя я полагаю, что это также неизбежно заткнет значительную часть внутренней части корабля. Я также, к сожалению, никогда не имел возможности проверить это в вакууме.
Трудная часть делает его достаточно прочным, чтобы предотвратить туннелирование. Но если у человека, которого нужно поймать, нет доступа к инструментам для копания, вы можете удержать его внутри, вставив в смесь пены какие-то ранящие руки шипы. (Может быть, эти мозоли «вырастают» там из-за быстрой кристаллизации?) Нет особого смысла копать туннель из тюрьмы, если вы истекаете кровью на полпути.
На самом деле, если вы используете достаточное количество пены и/или если она достаточно быстро схватывается, вы можете просто поймать нарушителя, как насекомое в янтаре. Это также задушило бы их почти сразу, если бы у них не было костюма с независимой подачей воздуха, и в этом случае вам просто нужно было бы подождать, пока этот запас не закончится.
Подойдет пенящаяся быстросхватывающаяся эпоксидная граната.
По сути, боевая военная версия расширяющейся эпоксидной пены .
Внутри гранаты будет несколько камер, содержащих либо эпоксидную смолу, либо отвердитель.
Когда граната срабатывает, баллон с CO2 может вызвать смешивание содержимого, а затем разбрызгивается во всех направлениях через несколько сопел.
Пена в вакууме кажется особенно эффективной , поскольку низкое давление заставляет клетки сильно расширяться. Если бы эпоксидная смола была очень быстрой, то ячейки, вероятно, не лопнули бы до того, как она затвердеет.
Как указывает @ j6m8, клеточные стенки будут истончаться во время расширения в вакуум, что приводит к их более быстрому отверждению. Клетки на поверхности лопались, но когда их стенки рушились, поверхностное натяжение тянуло их назад, утолщая внешнюю поверхность, делая ее более жесткой и замедляя скорость взрыва пузырьков.
Чтобы еще больше вооружить его, смешайте вдыхаемый или контактный анестетик с газовой смесью или отвердителем, чтобы, если клетки разорвались в атмосфере, анестетик высвободился и потенциально вырубил цель.
В вакууме это было бы неэффективно, но анестетик можно было бы заменить чем-то, что могло бы атаковать костюм цели, как кислотное соединение, что делало бы опасным атаку на стену.
Набрызг-бетон https://en.wikipedia.org/wiki/Набрызг-бетон , вероятно, был бы одним из самых известных конструкционных пен, доступных в настоящее время, но, безусловно, есть и другие доступные и, безусловно, способные затвердевать, создавая газонепроницаемую поверхность и более чем способные удерживать людей. внутрь или наружу. Хорошо подходит для постоянного ремонта этой дыры в вашем лунном биокуполе, вероятно, тяжелее, чем вы хотели бы для ремонта космического корабля, и, конечно, слишком медленно для подавления врагов. Для аварийного ремонта корпуса вам понадобится более легкая подложка, чтобы быстро заполнить щель, а затем использовать более тяжелую твердую пену для постоянного ремонта. Для подавления врагов просто придерживайтесь липкой пены https://en.wikipedia.org/wiki/Sticky_foam .
Стоматологический цемент
Распылите на нападавшего вспененный вариант стоматологического цемента. Используйте мощный лазер, чтобы вылечить его. В качестве альтернативы даже не используйте пену. Просто распылите на них жидкость и используйте лазер. Вы покроете их тонкой, но невероятно прочной внешней оболочкой, которая обездвижит их.
Влияние отверждения аргоновым лазером на прочность сцепления смолы
Основным моментом использования лазеров является (1) возможность нацеливания их (2) они действуют на расстоянии и (3) они вызывают быструю настройку, даже если сила не увеличена.
Дуг Уоррен
Дааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа