Сверхпроводящая жидкость для замены крови в биомашине?

Так что мой человек-биомашина, который будет называться Бобом в ответ на вопрос, очень уникален. У него есть механизмы, заменяющие половину его органов и скелета. Биоинженерные клетки работают рядом с механическими частями его тела и поддерживают их. У него в груди есть реактор антиматерии, который горит очень медленно, производя электричество для всех механизмов в его теле на протяжении веков. Его клетки были сконструированы таким образом, чтобы работать на чистом электричестве, а не на преобразовании кислорода и пищи (так делают бактерии, так что клетки теоретически тоже могут это делать, верно?). Поскольку сплошные провода были бы непрактичны из-за постоянного сдвига и динамического характера клеток, он использует специальную жидкость для подачи электричества ко всем ячейкам и механизмам.

Вопрос в том, что это за жидкость. Я знаю, что вода является проводником (по-видимому, разбавленная вода - нет, но с небольшим количеством соли - это так), но я не знал, есть ли вариант намного лучше / холоднее. Я думаю, что сверхпроводящая жидкость была бы довольно прохладной, но большинство сверхпроводников должны быть очень холодными, чтобы работать, и поэтому находиться в жидком состоянии кажется трудным, а также реактор на антивеществе определенно нагрел бы его выше комнатной температуры. Так что эта «кровь» тоже нуждается:

  • Работайте при комнатной температуре, желательно на более теплой стороне.
  • Быть эффективным средством транспортировки заряда
  • Было бы хорошо, но не обязательно, если бы его можно было легко производить из органических элементов (так что Бобу не нужно есть какую-то странную руду, чтобы поддерживать свое кровяное давление)
  • Было бы неплохо, но не обязательно, если бы он мог выступать в качестве охлаждающей жидкости, поскольку он подключен непосредственно к основным внутренним производителям тепла и к остальной части тела для излучения указанного тепла.

Пока соленая вода кажется ответом, потому что я почти уверен, что она соответствует всем этим требованиям, но она кажется такой неубедительной рядом с реакторами на антивеществе, квантовыми компьютерами и биоинженерными клетками. Но если есть альтернативы намного круче, а может и эффективнее, расскажите!

Что вы имеете в виду под "разбавленной водой"?
@ L.Dutch - я подозреваю, что они имеют в виду «дистиллированную» воду, которая является ужасным проводником. Я бы также отметил, что кровь солевая, так что это уже довольно хороший проводник. Тем не менее, если клетки Боба каким-то волшебным образом (а это было бы волшебным, потому что между бактериями и многоклеточными организмами, метаболизирующими электричество, существует гигантский скачок) способны поддерживать себя на электричестве, им по-прежнему будет нужна вода для поддержания гидростаза, так что вариант с кровью кажется разумный. (Ему также не нужно дышать, поэтому он может быть другого цвета.)
Проблема в том, что кровеносная система представляет собой петлю. Если заменить сердце реактором, вырабатывающим электричество, ваши кровеносные сосуды все равно будут петлей, и вы получите короткое замыкание с одной стороны реактора на другую, что приведет к закипанию заменителя крови... что, вероятно, не так. т то, что вы хотите. Кровеносная система не предназначена для того, чтобы делать то, что вам нужно.
Зачем использовать для этого жидкость? Вам лучше использовать нервы или альтернативу вашей биомашине, чтобы питать все клетки электричеством, и обычную систему кровообращения, чтобы обеспечить питательные вещества и прочее, чтобы поддерживать рост и ремонт тела и машины.

Ответы (3)

К сожалению, это вообще не сработает.

Беда в том, что кровеносная система является системой транспортировки материалов , и этот вопрос пытается превратить ее в проводник для электричества.

Если бы мы заменили кровь в системе кровообращения сверхпроводящей жидкостью, а сердце заменили бы генератором электричества из антиматерии, производящим выход заряда через его прежние входы и выходы крови, мы бы получили то, что электрики называют полным замыканием , поскольку система кровообращения связана от артерий к артериолам, капиллярам, ​​венулам, венам и обратно к сердцу.

Если бы мы построили такую ​​цепь без автоматического выключателя в сердце/генераторе, мы немедленно получили бы огромный ток, протекающий по системе кровообращения, такой силы, что сверхпроводимость жидкости нарушилась бы. Реактор на антиматерии будет продолжать выдавать тысячи и тысячи ампер тока через теперь просто проводящую жидкость системы кровообращения, нагревая ее до тех пор, пока она не закипит.

Видимым эффектом этого на этого потенциального сверхчеловека в течение секунды после включения реактора на антиматерии будет существенный взрыв, разбрызгивающий фрагменты приготовленного человеческого мяса по всем стенам и, вероятно, выбивающий все окна.

В качестве альтернативы, генератор сердца/антиматерии может просто выйти из строя из-за перегрузки.

В любой из этих ситуаций, если реактор на антивеществе не выйдет из строя безопасным образом, он может потерять защитную оболочку своей антиматерии... и тогда значительная часть города или страны может исчезнуть в огненном шаре, чтобы поместить простой атомный взрыв. оружие к позору.

Конечно, если бы у реактора был автоматический выключатель, он бы просто немедленно отключился. В зависимости от того, как быстро он споткнется, субъект может даже выжить.

К сожалению, систему кровообращения нельзя легко перепрофилировать в электрический проводник. Он предназначен для того, чтобы проходить мимо клеток, перенося кислород и питательные вещества внутрь и унося метаболические отходы. Он не идет к каждой клетке, останавливается, а затем продолжается на другой стороне клеток, и для того, чтобы он функционировал таким образом, потребуется, чтобы тело субъекта было эффективно перестроено с нуля.

Теперь, если кровеносная система несет крошечные атомные батареи , которые физически переносятся из сердца в кровеносную систему и оттуда в каждую клетку, мы могли бы что-то понять...

Сверхпроводимость сама по себе не приведет к сокращению. Электрический ток фактически расходуется органами существа, которые являются частью цепи, короткого замыкания не будет. Артерии являются идеальными проводниками, но когда ток проходит через органы и мышцы, возникает внутреннее сопротивление и рассеяние тепла, механическое движение или что-то еще, для чего используется электричество. Сравните это с электронной схемой со сверхпроводящими проводами. Электричество потребляется компонентами, а не проводами.
@Хорошие вещи Не так. Кровеносная система представляет собой непрерывную петлю, которая разветвляется в органах и снова сходится в сердце. Если он весь заполнен проводником с артериальной стороны, то он заполнится прямо до венозной стороны. Подайте ток на одну сторону сердца, и он пройдет весь путь до другой стороны. Это как если бы у вас была батарея, двигатель и какой-то провод, где вы подключаете провод к батарее, затем к одной клемме двигателя, затем к другой клемме, затем к другой стороне батареи. Поскольку между клеммами двигателя есть соединение, оно закорочено.
Конечно, может быть много компонентов параллельно... и система артерий нуждается в переработке. Электрическая цепь всегда представляет собой петлю, соединяющую источник питания с компонентами, которые находятся в этой петле. Сверхпроводимость снижает потери в проводах. Но компоненты , к которым подключены эти провода, потребляют энергию и составляют внутреннее сопротивление контура. Это сопротивление уменьшит ток и предотвратит короткое замыкание. Когда вы хотите двигать мышцами, это требует затрат энергии, и в данном случае эта энергия преобразуется в сопротивление. Так что не будет ярлыка, когда энергия будет использована.
@Хорошо, если вы используете сверхпроводящую жидкость в системе кровообращения и пропускаете через нее электричество, электричество пойдет по пути наименьшего сопротивления и обойдет все органы. Если у вас есть батарея, два провода и двигатель, двигатель работает до тех пор, пока вы не бросите провод на клеммы двигателя и не замкнете его в цепи. Вот что у вас здесь.
Преобразование системы кровообращения в электрическую распределительную систему — действительно серьезное изменение, гораздо более сложное, чем добавление органеллы, позволяющей клеткам работать на электричестве.
В дополнение к правильным комментариям Монти Уайлдса: если вы переконструируете систему кровообращения так, чтобы сверхпроводящая жидкость больше не замыкалась накоротко через капилляры, тогда жидкость больше не циркулировала бы, поэтому она, безусловно, не могла бы играть двойную роль охлаждающей жидкости.

Вызов кадра

Да, есть много изгибов вперед и назад, которые могут сломать провода, но разве то же самое не относится к вашим биоинженерным кровеносным сосудам?

Если вы хотите, чтобы это было ближе к биологической модели, загляните внутрь вашего типичного многоклеточного животного на предмет клеток, которые уже могут посылать электрические сигналы.

У животного нервы посылают данные. Почему бы не позволить вашему процессору подключаться к биоинженерным нервам, обеспечивающим передачу данных к ячейкам, а также подключить источник питания, чтобы каждая ячейка получала питание от одного и того же соединения? Думайте о нервах как о биоинженерных USB-кабелях.

Это по-прежнему оставляет вас с проблемой охлаждения, но в первую очередь это связано с вашим блоком питания.

Не все клетки связаны с нервной системой. Некоторые части тела находятся относительно далеко от каких-либо нервов.
@MontyWild, хорошая мысль, но поскольку этим клеткам не нужен сахар и кислород, но нужна энергия, почему бы не подключить дендрит от нерва и получить питание и сбор данных? Представьте себе полезность возможности вызывать статистику о состоянии ячеек по типу и местоположению.
Что вы собираетесь использовать в качестве обратного текущего пути? Лимфа ? Это просто запрос на короткое замыкание тоже. Вам нужны эффективно изолированные кабели, а не плохо изолированные аксоны.
@MontyWild - Хотя идея основана на нервах, она не будет точной копией настоящего нерва, так же как и другие биоинженерные клетки не будут точными копиями клеток, с которыми они будут иметь аналогичные функции. Я бы предположил, что биоинженерные нервы, способные передавать энергию и данные, будут иметь дендриты, эквивалентные USB-соединению, способному обеспечить ток в обоих направлениях через разумное количество соединений с каждой клеткой. Уровни мощности, необходимые для питания чего-то размером с ячейку, не должны нуждаться в массивной изоляции.
Итак... не один плохо изолированный кабель, а несколько более тонких изолированных кабелей вместо аксонов. Это не невозможно, но вам понадобятся золотые проводники, и вы в конечном итоге перемонтируете все тело, что вроде того, что ОП должен будет сделать, чтобы перепрофилировать систему кровообращения.
@MontyWild - это мой план. Вопрос включает в себя источник питания антиматерии и клетки, работающие от электричества, поэтому я думаю, что не слишком преувеличиваю воображение, модернизируя нервы. Кстати, у вас есть лишнее золото, которое я могу одолжить? Мне это нужно для исследовательских целей. Достаточно нескольких кг. 😄

Проводящие полимеры и органические сверхпроводники уже существуют, поэтому оставьте кровь для передачи материалов и продуктов жизнедеятельности к клеткам и органам и обратно, а также перепрофилируйте часть (но не всю) нервной системы, чтобы она действовала как электрическая сеть, заменив миелиновые оболочки на гибкие сверхпроводящие органические полимерные волокна .

Как добавленный МакГаффин, Боб может иметь сверхпроводящие катушки на кончиках пальцев, которые могут создавать сильные локализованные магнитные поля, когда это необходимо - для этого должно быть применение!

Сверхпроводящая жидкость для замены крови в биомашине?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v