Я пытаюсь спроектировать своего главного героя в моем постапокалиптическом сериале так, чтобы он имел очень плотный, органический и прочный скелет. Скелет также должен быть в состоянии справиться с огнестрельным оружием, ударом кувалды, а также с гамма-лучами (и другим ионизирующим излучением).
Моя идея заключалась в том, чтобы органически сплести структуру из осмия, железа и углеродных нанотрубок, чтобы заставить его сделать плотную, прочную броню, которая может выдерживать большую кинетическую энергию, например, огонь из пулемета. У персонажа уже очень сильные мышцы и накладки вокруг органов. Это кажется реалистичным, или есть лучший способ сделать это?
Откуда она берет осмий, не важно; просто применяя это к ее биохимии.
@Сларти прав. Осмий ядовит. Так что это ваш ответ.
Но вот способ добиться того, чего вы хотите: вы хотите что-то, что может быть в костях и безумно плотное. Элементы в периодической таблице ниже кальция могут имитировать кальций, и они обнаруживаются в костях. Стронций может имитировать кальций в костях, и некоторые люди принимают его в качестве добавки для предотвращения остеопороза . Радий также воспринимается организмом как кальций и попадает в кости, где его радиоактивность вызывает проблемы.
Что, если бы существовал сверхтяжелый элемент, который также воспринимался бы организмом как кальций? Предполагается, что остров стабильности существует выше атомного номера 120, после чего элементы снова становятся стабильными.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a5/Pyykko_periodic_table_172.svg/800px-Pyykko_periodic_table_172.svg.png
Итак: кости вашего героя стали сверхплотными с элементом 166 вместо кальция: более чем в два раза плотнее осмия.
Существует такое состояние, как остеопатия кожи: желающие могут погуглить эти медицинские изображения. Поражения начинаются как воспаление кожи, а затем окостеневают, образуя бляшки нормальной кости в коже. У вашей героини они могут быть повсюду. Она будет не такой милой, но бляшка из сверхплотной кости могла бы остановить пулю, а потом зажить, если бы треснула.
Отбойные молотки, насчет которых я не уверен. Но я в восторге от них.
Сила: посмотрите на клубы Mantis Shrimp . Они легкие и намного прочнее осмиевой или титановой стали, если уж на то пошло. И они органические. Нет проблем с добычей осмия, нет необходимости резко менять метаболизм, чтобы пережить токсичность осмия.
Для значительной защиты от гамма-излучения вам понадобится слишком много осмия; лучше сделать это по-другому, с помощью механизмов избыточности и клеточного ремонта. Deinococcus radiodurans способен без повреждений выдержать дозу радиации, в тысячу раз смертельную для человека.
Это означает, что добавление механизма восстановления Deinococcus к вашему существу даст ему такое же сопротивление радиации, как осмиевый панцирь толщиной 1/3 дюйма (значения в ссылке указаны для рентгеновских лучей, но кривая ослабления не слишком отличается от гамма), почти без увеличения веса. Как указал С. Дж. Деннис, это не приводит к такой же устойчивости, как бактерия (у позвоночных гораздо больше ДНК, которая может быть повреждена, даже если плотность информации ниже, что способствует резистентность: у людей около 20 000 генов против дейнококка' 3195), потому что часть этой устойчивости достигается за счет множественных копий генома, что не может быть легко обеспечено высшими организмами. Тем не менее, считается, что механизм восстановления ДНК отвечает за большую часть устойчивости к высокоинтенсивному излучению, что делает 200-кратное увеличение устойчивости к излучению по крайней мере правдоподобным на первый взгляд.
Механизм репарации ДНК также имел бы преимущество, делая все внутренние органы устойчивыми к радиации, а не только костный мозг.
Вы также можете добавить толстый слой воды и жира в качестве дополнительной защиты (и запаса энергии).
Другим полезным механизмом может быть (возможно, по требованию, поскольку это дорого с биологической точки зрения) производство антиоксидантов . Это может представлять косвенную опасность для вашего существа, если, например, его кровь стала рассматриваться как эликсир долголетия.
Существует также возможность пассивной защиты, позволяя существу чувствовать радиоактивность. Люди могут ощущать радиацию лишь очень приблизительно, определяя химические вещества, образующиеся при ионизирующем излучении (это по-разному описывается как «сухой металлический привкус», «кислый привкус во рту» или «едкий запах») — а затем фосфены . Однако обычно доза, необходимая для заметного и надежного воздействия на вкусовые рецепторы, достаточно высока, чтобы привести к летальному исходу (Резерфорд утверждал, что может определять изотопы по запаху, и при этом он не падал замертво, но это утверждение вполне могло быть ложным). апокриф).
Более высокая (фото-)химическая чувствительность и специальный орган — что-то вроде третьего глаза, тщательно экранированный, за исключением одного направления, — позволили бы этому существу достаточно точно ощущать радиацию, чтобы активно избегать самых опасных областей или прокладывать безопасный путь между загрязненными местами. области: гамма-загрязнение на самом деле не повсеместно, но оно следует за химическим загрязнением его исходных изотопов. Вот почему, например, некоторые виды загрязнений связаны с раком щитовидной железы — потому что их основной изотоп — 131 I, который химически идентичен стабильному йоду и как таковой накапливается в щитовидной железе. Все, что удаляет йод, также избавится от большей части связанного с ним гамма- и бета-излучения.
Биологически более сложная защита будет включать в себя еще более детальное обнаружение исходных изотопов. Биологически нерелевантные могут быть келатированы и быстро утилизированы, в то время как биологически релевантные могут быть защищены с помощью адаптивного метаболизма: например, существо накапливает запасы кальция, и когда оно обнаруживает загрязнение 90 Sr, оно перестает поглощать кальций из пищи, живя за счет своего питания . резервы. Таким образом, нормальный путь загрязнения стронцием - он захватывается и фиксируется в костях клетками-остеобластами, которые принимают его за кальций - сводится на нет. Однако такая детальная защита почти должна быть спроектирована. Кроме того, от некоторых веществ (например, 14 C - богатого углекислого газа, а также изотопов кислорода и азота) все еще нельзя было защититься.
Производство стволовых клеток могло бы в некоторой степени помочь, но для этого потребовался бы специализированный экранированный орган, производящий тотипотентные стволовые клетки ; в противном случае каждый орган должен был бы производить свою собственную линию специализированных (или в лучшем случае плюрипотентных) стволовых клеток, что потребовало бы экранирования практически везде.
Конечно.....
Во-первых, тот факт, что элемент имеет тот же ионный заряд, что и другие элементы, не означает, что его можно заменить в молекуле и он сохранит те же свойства или приобретет свойства замененного элемента. Атомная масса действительно имеет эффект или молекулярные свойства.
Кроме того, во многих случаях не то, какие элементы присутствуют в материале, которые придают ему его свойства, а то, как этот материал устроен, придает ему свои свойства.
Например, давайте посмотрим на скромного морского ушка.
Его оболочка пуленепробиваемая. Его оболочка состоит из кристаллов карбоната кальция (кальций, углерод и кислород), склеенных вместе с белком (возможные элементы: K, N, O, H, C, Ca).
Другими словами, слизистый подводный моллюск сумел сделать материал прочнее, тоньше и легче твердого железа. Использование не более чем общих элементов.
Шелк паука — еще один пример. Он производится путем сплетения длинных белковых цепей в нить, из которой мы можем сплести футболку, способную поймать пулю.
Можно ли засунуть осмий в экзоскелетную конструкцию? конечно, но практично ли? возможно нет.
а как же гамма-лучи?
Технически даже осмиевая броня не может защитить вас от достаточно сильного гамма-излучения. Подобно свинцу и радиации, он только изменяет экспозицию в зависимости от его толщины.
Нет. Осмий не может заменить кальций.
Тетраоксид осмия очень ядовит, поэтому вам придется изменить биологию человека, чтобы избежать этой проблемы. Нанотрубки из осмия, углерода и железа тоже маловероятны. Мне кажется, вы пытаетесь вместить в этот экзоскелет слишком много функциональности. Было бы намного проще использовать магию и покончить с этим.
Чрезвычайная плотность осмия также делала бы его чрезвычайно громоздким. Бронежилет площадью 2 квадратных метра, покрытый осмием толщиной 1 мм, будет весить 45 кг.
лес
Молот
Бесполезный