¿Cuáles son algunos materiales metabolizables comunes que se usan para reforzar los huesos en escenarios de ciencia ficción?

Estoy tratando de escribir sobre una especie de súper ganado alterado genéticamente con huesos reforzados.

¿Cuáles son algunos materiales comunes en la Tierra que un organismo biológico podría ingerir y metabolizar para aumentar la fuerza de sus huesos?

El organismo puede ser carnívoro, herbívoro, lo que sea, pero debe ingerir algo que pueda aumentar la fuerza de sus huesos a por lo menos 1'000 MPa, y ese algo no puede ser alimentado o trabajado en él a través de la ciencia o la ingeniería de alguna manera.

Estaba pensando en algún tipo de material a base de carbonato de calcio (es decir, conchas marinas) en el interior de una capa de hueso más normal; el hueso "normal" absorbe la fuerza contundente, mientras que el carbonato de calcio puede soportar mayores fuerzas de cizallamiento.

Reemplazar el calcio en los huesos no funcionaría, porque necesitaría cambiar la biología de todo el organismo para que coincida.

Parece que está preguntando sobre los materiales utilizados en los escenarios de ciencia ficción existentes en lugar de preguntar sobre la creación de su propio mundo ficticio.
@sphennings Estoy tratando de que parezca relativamente realista, es decir, funciona con la biología tal como la conocemos actualmente.
Tenga en cuenta que hay muchos escenarios de ciencia ficción que no intentan en absoluto ser realistas. ¿Puede editar su pregunta para preguntar sobre los desafíos que está teniendo con la creación de un refuerzo óseo realista, común y metabolizable, en lugar de pedir una lista de materiales utilizados en otros mundos ficticios?
@sphennings Bueno, el problema principal es que no tengo idea de qué sería realista o no.
Sugiero hacer una pregunta más enfocada sobre un problema específico que necesita resolver, qué tan fuertes necesita que sean los huesos, si son organismos naturales o artificiales, si son artificiales, qué nivel tecnológico está disponible.
Desafortunadamente, esto también estaría fuera de tema en nuestro sitio hermano Science Fiction & Fantasy . Para información, el carbonato de calcio no es el único componente en las conchas , parecen estar reforzados con una matriz proteica similar a la forma en que el hueso está reforzado con colágeno.
Probablemente MPa, o insistes en mili Pa. En resumen, ¿tendrás huesos de acero? Si es así, una respuesta corta es: nada. Una versión más larga podría tener nanotubos de carbono, tal vez,
Se han utilizado fibras de carbono biogénicas / nanotubos de carbono y parecería cumplir al menos una prueba superficial de "plausibilidad" (el carbono está ampliamente disponible para la biología, al menos tal como la conocemos).
Sí... mi consejo es que dejes todo lo que estás haciendo actualmente y hundas tus dientes en el universo de Warhammer 40k. Especialmente en la parte de la tradición que describe en profundidad cómo se hacen los Marines Espaciales y, lo que es más importante, Primaris. Estoy diciendo que dejes todo lo que estás haciendo porque hay toneladas de material que cubrir, puede que te lleve un tiempo...

Respuestas (1)

1000 MPa no es factible con biología.

Advertencia: "resistencia" puede significar resistencia a la tracción o resistencia a la compresión. Ellos no son los mismos. Considere el concreto: excelente bajo compresión, pobre bajo tensión. Supongo que lo que quiere el OP es fuerza de compresión. Esperemos que no "¡solo fuerza fuerza! ¡Gran fuerza de fuerza!"

Veamos los materiales en general. Tenga en cuenta la escala logarítmica para la resistencia a la compresión en MPa

resistencias a la compresión http://www-materials.eng.cam.ac.uk/mpsite/interactive_charts/strength-density/basic.html

Tenía un montón de clips de varias ciudades, pero los saqué. Para llevar: el hueso humano tiene una resistencia a la compresión de 150-200 MPa y es un poco más fuerte que el hueso de vaca. Mejor que cualquier madera o plástico, y en la gama de cerámica porosa que tiene sentido. El diente humano es más fuerte aún en 275. Encontré sugerencias pero no pude obtener el texto completo para sugerir que el marfil es más fuerte aún en alrededor de 300-350. Esos son prácticamente los materiales biológicos más fuertes y su fuerza es una combinación de su material y microestructura. .

Para volverse más fuerte que un diente, necesita metales, cerámica o piedra, ninguno de los cuales se produce biológicamente.

Para una dulce ficción donde las vacas tenían huesos tres veces más fuertes de lo que solían ser, podrías tener vacas con huesos estructurados como dientes: dientes gigantes por huesos. Pienso "¡dientes por huesos!" es más genial que "Nuestras viejas vacas alcanzaron un máximo de 120 MPa, ¡pero estas nuevas superan los 900 todo el tiempo!".

Pero en cuanto al OP que quiere un material biológico con una fuerza de compresión de 1000 MPa: no pude encontrar la manera de hacerlo con la biología conocida. Y pasé demasiado tiempo intentándolo.

Algunas bacterias tienen la capacidad de digerir nanotubos de carbono (visto que se menciona pero no lo profundizaron para confirmar o para obtener detalles), por lo que puede ser posible (potencialmente) producirlo biológicamente, para una sola especie seguro de una manera un salto demasiado grande para ser probable, pero para el proceso de evolución tal vez sea un giro posible. Cuán efectivo podría ser es toda una pregunta.
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