Parece que he visto muchos usos para la espuma en este sitio, desde un arma hasta un mecanismo de defensa de una nave espacial. Sin embargo, los detalles sobre de qué está hecha la espuma y cómo funciona siempre me parecen escasos; por lo tanto, me preocupa que muchas de estas espumas sean solo ciencia ficción.
Mi pregunta es , ¿hay una espuma que se pueda usar para construir rápidamente paredes herméticas lo suficientemente sólidas como para mantener alejados a los humanos? Me imagino usando esta espuma en una nave espacial para atrapar al enemigo o, alternativamente, para reparar brechas en el casco. Quizás haya una variante de acción rápida que pueda usarse como granada para inmovilizar a los enemigos. Como es una espuma, podría transportarse mucho más fácilmente que otros materiales de construcción de paredes, por lo que podría equipar a mis marines espaciales con algunas latas cada uno.
Entonces, ¿existe este material espumante o hay una forma teórica de producirlo? Si es así, ¿qué tamaño tendría la sustancia inicial y cuánto tardaría en secarse/endurecerse?
La espuma no necesita ser activada por aire; por el contrario, sería genial que contuviera sus propios reactivos y pudiera activarse en el vacío.
No tiene por qué durar; solo debe ser funcional durante un mínimo de un par de horas. Si se rompe después de eso, está bien.
Me gustaría que fuera lo más fuerte posible. Si puede llegar a niveles concretos, sería lo mejor, pero siempre que sea muy difícil para un humano excavar, funcionará.
La espuma es, por definición, simplemente un montón de burbujas.
Las burbujas no funcionan en el vacío. (Teóricamente lo hacen, pero su comportamiento no es interesante ya que explotan, énfasis en explotar , inmediatamente).
Así que esto te da algunas ventajas y algunas desventajas. Pude ver una espuma 'similar al cemento' viable que se endurece porque el agua u otro líquido con el que se infla inmediatamente evacua y se vaporiza en el espacio exterior (por ejemplo, al reparar la pared de una nave espacial) dejando solo la matriz similar a una roca ígnea. detrás.
@ AndyD273 señala correctamente que la espuma en el vacío se expande mucho más que en la presión atmosférica. Pero recuerda que esto también significa que tienes burbujas mucho más delgadas en mucho más espacio, lo que te deja con una estructura mucho más débil.
Para empezar, el material de la pared tendría que ser bastante (1) flexible y (2) fuerte, incluso antes de rociar.
Pero esto se vuelve más complicado cuando se trabaja a presión atmosférica. Estás limitado en lo más rápido por la difusión y expansión del gas impulsadas por la entropía. Esto me lleva a creer que una espuma utilizada como arma de detención de rociado rápido necesitaría compuestos gaseosos altamente reactivos que se almacenan por separado y luego se inyectan juntos en la espuma a medida que se libera, causando ese tipo de expansión de alta velocidad que estás buscando. (Beneficio secundario: una expansión tan rápida liberaría o absorbería una gran cantidad de calor , según el mecanismo. Podría ver viablemente que su espuma se cure debido a su propio calor alto o se congele debido a sus temperaturas bajo cero).
Nota al margen: Cualquiera que haya intentado usar sus manos para rasgar ese material de aislamiento de espuma sabe por experiencia que, aunque es posible , es un dolor enorme hacerlo. Fácil de abollar, no fácil de rasgar.
[EDITAR] : Como señala @JDługosz, una espuma en el vacío puede curar desde afuera hacia adentro ... Pero eso conduciría a un interior presurizado. Y todos sabemos lo que sucede cuando los materiales quebradizos se endurecen en el exterior y dejan un interior aún líquido y aún enfriándose...
La única espuma con la que tengo mucha experiencia es el aislamiento de espuma expansiva que viene en una lata de aerosol. A partir de eso, me parece bastante creíble que puedas tapar un agujero en el costado de un barco con suficiente, aunque me imagino que inevitablemente también taparía una gran parte del interior del barco. Lamentablemente, tampoco he podido probarlo en el vacío.
La parte difícil es hacerlo lo suficientemente resistente como para evitar la formación de túneles. Pero si el ser humano que va a ser atrapado no tiene acceso a herramientas de excavación, es posible que pueda mantenerlas adentro incrustando abrojos de algún tipo que laceran las manos en la mezcla de espuma. (¿Quizás estos abrojos "crecen" allí a través de una cristalización rápida?) No tiene mucho sentido cavar un túnel para salir de la prisión si te desangras a la mitad.
En realidad, si usa suficiente espuma y/o si se seca lo suficientemente rápido, podría atrapar al intruso como un insecto en ámbar. Eso también los asfixiaría casi de inmediato, a menos que tuvieran un traje con un suministro de aire independiente, en cuyo caso solo tendría que esperar hasta que se agotara ese suministro.
Una granada de espuma epoxi de fraguado rápido podría funcionar.
Básicamente, una versión militar armada de esta espuma epoxi en expansión .
Dentro de la granada habría varias cámaras que contenían el epoxi y el endurecedor.
Cuando la granada se dispara, un bote de CO2 podría hacer que el contenido se mezcle y luego se rocíe en todas las direcciones a través de múltiples boquillas.
La espuma en el vacío parece ser más efectiva ya que la baja presión hace que las células se expandan mucho. Si el epoxi fraguase muy rápido, las celdas probablemente no explotarían antes de que se endureciera.
Como señala @ j6m8, las paredes de las celdas se adelgazarían durante la expansión al vacío, lo que haría que se curaran más rápido. Las células en la superficie estallarían, pero cuando sus paredes colapsaran, la tensión superficial las haría retroceder, engrosando la superficie exterior, haciéndola más dura y ralentizando la velocidad a la que estallan las burbujas.
Para armarlo aún más, mezcle un anestésico respirable o de contacto en la mezcla de gas o el endurecedor, de modo que si las células se abren en la atmósfera, el anestésico se liberaría y potencialmente noquearía al objetivo.
En el vacío esto no sería efectivo, pero el anestésico podría cambiarse por algo que pudiera atacar el traje del objetivo como un compuesto ácido, haciendo peligroso atacar la pared.
Shotcrete https://en.wikipedia.org/wiki/Shotcrete probablemente sea una de las espumas estructurales más conocidas actualmente disponibles, pero ciertamente hay otras disponibles y ciertamente es capaz de fraguar creando una superficie hermética al gas y más que capaz de mantener a los humanos dentro o fuera. Bueno para hacer una reparación permanente en ese agujero en su biocúpula lunar, probablemente más pesado de lo que querría para una reparación de nave espacial, y ciertamente demasiado lento para la supresión de enemigos. Para su reparación de emergencia del casco, querrá un sustrato más liviano para llenar rápidamente el espacio y luego usar una espuma sólida más pesada para la reparación permanente .
cemento dental
Rocíe una versión de espuma de cemento dental sobre el agresor. Use un láser de alta potencia para curarlo. Alternativamente, ni siquiera uses espuma. Simplemente rocíelos con el líquido y use el láser. Los cubrirá con una capa exterior delgada pero increíblemente dura que los inmovilizará.
Influencia del curado con láser de argón en la fuerza de unión de la resina
El punto principal sobre el uso de láseres es (1) la capacidad de apuntarlos (2) actúan a distancia y (3) causan un fraguado rápido incluso si la fuerza no aumenta.
doug warren
DaaaahWhoosh