¿Cómo funcionaría un Cañón Biológico?

Bueno, sabemos que las orcas definitivamente pueden lanzar focas pesadas a grandes distancias ( https://www.youtube.com/watch?v=G7WGIH35JBE ), pero eso está un poco fuera del alcance de la pregunta. Las criaturas están en tierra, y si pueden cargar 1000 kg, son grandes.

¿Se podría hacer una pólvora natural o equivalente? El escarabajo bombardero es un ejemplo de algo que puede generar dos productos químicos y mezclarlos a pedido. De Wikipedia, "El aerosol se produce a partir de una reacción entre dos compuestos químicos, hidroquinona y peróxido de hidrógeno, que se almacenan en dos depósitos en el abdomen del escarabajo". Nuestros compañeros de Biología nos dicen la presión máxima dentro por cierto:

https://biology.stackexchange.com/questions/30143/cuál es-la-presión-máxima-dentro-de-un-escarabajo-bombardero

Es un poco bajo, por lo que obtendrías esos elementos por separado (o de dos criaturas diferentes, lo cual es más seguro y fácil). Si pudieras encontrar otras criaturas que tuvieran esta capacidad, podrías ordeñarlas de alguna manera, lo que hace avanzar la parte biológica.

Para el cañón, debe tener algo que pueda manejar el estrés de la combustión o cualquier presión que lo esté impulsando. En teoría, si tuviera un tronco de árbol enorme, podría manejar ese tipo de presión.

¿Cuál es la presión? La gente de armas de fuego sabe un poco:

http://closefocusresearch.com/calculating-barrel-pression-and-projectile-velocity-gun-systems

Asumen que la presión promedio es aproximadamente 1/4 de la presión máxima. Para un proyectil de hierro (suponiendo que sea una esfera), 7,8 veces mayor que el del agua, se trata de un disparo de 3" de diámetro. A partir de la ecuación que usa la gente del arma, la presión máxima de 3000 psi, con un cañón de 24" lo lleva a los 500 m rango de /s.

Se podría usar bambú (como el Capitán Kirk en el episodio con Gorn), pero Mythbusters ya ha roto esa idea, pero eso es por un solo trozo de bambú. En cuanto a las propiedades mecánicas del bambú, la resistencia a la tracción es de 2000 kN/cm^2, frente a los 35000 kN/cm^2 del acero, aproximadamente 1/15.

http://bambus.rwth-aachen.de/eng/reports/mechanical_properties/referat2.html

Si hace una pieza de madera lo suficientemente gruesa, es posible que pueda manejar las tensiones de cualquiera que sea su propulsor.

https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_vessel

Para espesores de madera lo suficientemente grandes, es posible que pueda lograr esto. Tengo que hacer algunas matemáticas adicionales para verificar esto.

Si el cañón debe alimentarse con comida y producir la reacción requerida, entonces podría funcionar algún tipo de configuración de criatura dual. Una criatura (o criaturas) en un lado del cañón excreta el compuesto A; otro secreta el compuesto B. Cuando se mezclan, se encienden o se vuelven mucho más volátiles. El problema con esto es que, biológicamente, le estarías pidiendo a una criatura que excrete algo con alto valor calórico/energético, a menos que esto pueda justificarse por otra razón evolutiva.

En cuanto a la ignición, esta discusión habla de algunas posibilidades:

¿El ácido clorhídrico y las enzimas digestivas pueden provocar un incendio?

Para completar completamente, se deben mencionar los árboles de escenario de Larry Niven y varios sistemas similares:

¿Podrían las plantas esparcir su semilla a otros planetas?

Pueden seguir el camino de Ecballium y modificarlo genéticamente.

Recibe su peculiar nombre del hecho de que, cuando está madura, arroja un chorro de líquido mucilaginoso que contiene sus semillas, que se pueden ver a simple vista. Por lo tanto, se considera que tiene un movimiento rápido de plantas.

Opción 1 : Lanzar

La fuerza de mordida de un cocodrilo es de unos 18 kN. Haciendo algunas suposiciones importantes de que un cañón biológico está diseñado, y suponiendo que la ingeniería puede vencer a la naturaleza en aproximadamente 4:1, podría crear un barril de 3 m (9 pies) que lanza o escupe la bala de cañón a la velocidad deseada. El requerimiento energético está entre 40 y 60 kcal por tirada, lo cual no es descabellado (una lata de refresco contiene unas 200 kcal). Puede hacer que el barril sea tan compacto como 2 m (6 pies) eligiendo la velocidad más lenta. La ecuación gobernante es: v = sqrt( 2 sa )

Opción 2: Propulsor químico

Como se mencionó en otras publicaciones, es posible imaginar un organismo diseñado tratando la glicerina con ácido nítrico y sulfúrico para producir un TNT metaestable u otros químicos explosivos. La presión que tiene que soportar la cámara de combustión depende, nuevamente, de la longitud de la boca y va desde los 12 MPa para un cañón de 3 metros hasta los 52 MPa para un cañón de 1 metro y la mayor velocidad de boca. Según Wikipedia, el pino a 40 MPa podría manejar el rango más bajo. También existe la posibilidad, si los organismos diseñados son una posibilidad, de nailon producido naturalmente (que puede soportar una tensión mucho más alta) manteniendo la cámara unida. Tendría que haber algún tipo de acción de deslizamiento biológico que permitiera que el propulsor entrara en la cámara y luego se cerrara para proteger esos componentes de la combustión. Un organismo "cansado" podría fallar fantásticamente. Desde su enlace, encontré el diámetro de la bala de cañón de 3 pulgadas. La ecuación involucrada es P = F / A

Opción 3: Cañón de riel

Alternativamente, la bala de cañón podría tener un pequeño tapón de metal conductor que el organismo diseñado podría vaporizar con una corriente alta y conducir fuera de la cámara. Las presiones de barril involucradas no cambiarían. El voltaje no es un problema aquí: las anguilas eléctricas (860 V) generan mucho más voltaje del que podría requerir un cañón de riel (20 V). El poder (P = VI) es una preocupación, pero es posible que pueda agitarlo manualmente. Las neuronas (la fuente de la energía eléctrica) tardan entre 1/200 de segundo y poco menos de un segundo en recuperarse entre disparos.

Una nota para considerar

Para impactos de alta energía (como disparos de cañón), la velocidad no es el término más significativo en las ecuaciones de penetración. Lo que es "alta energía" depende del material del objetivo, pero una vez que se encuentra en esta región, se aplica la ecuación de penetración de Newton: penetración = longitud de la bala x (densidad de la bala/densidad del material del objetivo)

Debido a esto, es posible que prefiera balas de cañón largas y estabilizadas por rotación y cañones largos.

Bueno, puedes seguir la idea de Warhammer 40k Tyranids : son un enjambre innumerable de criaturas que devoran todo lo remotamente orgánico, dejando a su paso solo planetas estériles. La mente de la colmena que los controla adapta las armas que usan los tiránidos para adaptarse a la situación.

Una de las armas más icónicas es el Fleshborer:

El perforador, designado por el binomio Pulpa terebro, contiene un nido de cría compacto donde los escarabajos perforadores ponen sus huevos, que eclosionan y maduran, sostenidos por el arma para su uso futuro como munición. Estos escarabajos se mantienen en su estado maduro en un letargo inducido por hormonas hasta que el arma está lista para ser disparada. En este punto, los impulsos neurales del portador obligan a uno de los insectos a entrar en un esfínter de disparo. Desde aquí, el escarabajo puede dispararse a un objetivo mediante un impulso adicional.

Los escarabajos se mueven muy poco hasta que el arma es disparada por un choque electroquímico masivo que lleva al escarabajo a una acción repentina y frenética. Usando sus poderosas patas como pulgas, se lanzan fuera del arma a una velocidad tremenda. El escarabajo en sí mismo es ciego, ya que fue diseñado específicamente con bioingeniería de esta manera para disminuir cualquier posible desviación de su trayectoria de vuelo. Al golpear, gastan su energía vital en cuestión de segundos, perforando frenéticamente la armadura, la carne y los huesos del objetivo. Sin embargo, si el escarabajo no logra encontrar un objetivo, o golpea algo que incluso en su estado frenético no puede atravesar, muere rápidamente de todos modos. Los escarabajos secretan una potente enzima digestiva al impactar con un objetivo, lo que ayuda a penetrar la armadura y la carne. ^{http://wh40k.lexicanum.com/wiki/Fleshborer}

Ahora puede crear un mecanismo similar por sí mismo: una colonia de insectos crearía un capullo con forma de pistola con insectos semimaduros pero inactivos. Ahora, cuando tu usuario dispara el arma, los insectos matan a la presa atiborrándose de comida. Ahora, el usuario inteligente puede dejar suficiente del cadáver para convertirlo en una nueva colonia de armas.

Muy simple, haz que un Dragón anciano gigante se meta una piedra de 2 kg en la boca y la escupa lo más rápido que pueda.

Como bono obtendrás una bola de fuego.