¿Fluido superconductor para sustituir la sangre por una biomáquina?

Así que mi persona biomáquina, que responderá a la pregunta, es muy singular. Tiene maquinaria que reemplaza la mitad de sus órganos y esqueleto. Las células de bioingeniería trabajan junto con las partes mecánicas de su cuerpo y las apoyan. Tiene un reactor de antimateria en su pecho que se quema muy lentamente para producir electricidad para toda la maquinaria de su cuerpo durante siglos. Sus células han sido diseñadas para funcionar con electricidad pura en lugar de convertir oxígeno y alimentos (un tipo de bacteria hace esto para que las células teóricamente también puedan hacerlo, ¿no?). Dado que los cables sólidos no serían prácticos debido al constante cambio y la naturaleza dinámica de las celdas, utiliza un fluido especial para suministrar electricidad a todas las celdas y la maquinaria.

La pregunta es qué es ese líquido. Sé que el agua es un conductor (aparentemente el agua diluida no lo es, pero con un poco de sal sí lo es), pero no sabía si había una opción mucho mejor/más fría. Creo que un fluido superconductor sería genial, pero la mayoría de los superconductores necesitan estar muy fríos para funcionar, por lo que estar en estado líquido parece difícil y también el reactor de antimateria definitivamente lo calentaría por encima de la temperatura ambiente. Así que esta “sangre” también necesita:

  • Trabaje a temperatura ambiente, preferiblemente en el lado mucho más cálido.
  • Ser un medio eficiente de transporte de carga.
  • Sería bueno pero no necesario si fuera fácil de producir con elementos orgánicos (para que Bob no necesite comer algún mineral extraño para mantener alta su presión arterial)
  • Sería bueno, pero no necesario, si pudiera funcionar como refrigerante, ya que está conectado directamente a los principales productores de calor internos y al resto del cuerpo para irradiar dicho calor.

Hasta ahora, el agua salada parece ser la respuesta porque estoy bastante seguro de que coincide con todas esas casillas, pero parece muy cojo junto con los reactores de antimateria, las computadoras cuánticas y las células de bioingeniería. Pero si hay alternativas mucho más geniales, y tal vez más eficientes, ¡por favor díganos!

¿Qué quieres decir con "agua diluida"?
@ L.Dutch: sospecho que se refieren a agua "destilada", que es un conductor terrible. También señalaría que la sangre es salina, por lo que ya es un buen conductor. Dicho esto, si las células de Bob son mágicamente (y sería mágico, porque hay un salto gigante entre las bacterias y los organismos multicelulares que metabolizan la electricidad) capaces de sostenerse con electricidad, aún necesitarán agua para mantener la hidrostasis, por lo que parece una variante sanguínea. razonable. (Tampoco necesita respirar, por lo que podría ser de un color diferente).
El problema es que el sistema circulatorio es un bucle. Si reemplaza el corazón con un reactor generador de electricidad, sus vasos sanguíneos seguirán siendo un bucle, y tendrá un cortocircuito de un lado del reactor al otro, lo que hará que el sustituto de sangre hierva... lo que probablemente no sea así. t lo que quieres. El sistema circulatorio no está diseñado para hacer lo que usted necesita que haga.
¿Por qué usar líquido para esto? Es mejor usar los nervios o su biomáquina alternativa para alimentar todas las células con electricidad, y el sistema circulatorio sanguíneo regular para proporcionar los nutrientes y las cosas para mantener el crecimiento y las reparaciones del cuerpo y la máquina.

Respuestas (3)

Desafortunadamente, esto no va a funcionar en absoluto.

El problema es que el sistema circulatorio es un sistema de transporte de materiales , y esta pregunta está tratando de convertirlo en un conductor de electricidad.

Si reemplazáramos la sangre en el sistema circulatorio con un fluido superconductor, y reemplazáramos el corazón con un generador de electricidad de antimateria, produciendo su salida de carga a través de sus entradas y salidas de sangre anteriores, tendríamos lo que los electricistas llaman un punto muerto, ya que el sistema circulatorio está conectado desde las arterias a las arteriolas, a los capilares, a las venas, a las venas y de regreso al corazón.

Si construyéramos un circuito de este tipo sin un disyuntor en el corazón/generador, inmediatamente obtendríamos una corriente masiva que fluía alrededor del sistema circulatorio, tan alta que la superconductividad del fluido se rompería. El reactor de antimateria continuaría emitiendo miles y miles de amperios de corriente a través del fluido del sistema circulatorio ahora meramente conductor, calentándolo hasta que hierva.

El efecto visible de esto en este aspirante a superhumano dentro de un segundo después de que se encienda el reactor de antimateria sería una explosión sustancial, salpicando fragmentos de carne humana cocida por todas las paredes y probablemente haciendo estallar cualquier ventana.

Alternativamente, el generador de corazón/antimateria simplemente podría fallar por estar sobrecargado.

En cualquiera de estas situaciones, si el reactor de antimateria no falla de forma segura, podría perder la contención de su antimateria... y luego una parte sustancial de una ciudad, o un país, podría desaparecer en una bola de fuego para poner un mero atómico. arma para avergonzar.

Por supuesto, si el reactor tuviera un disyuntor, simplemente se dispararía de inmediato. Dependiendo de qué tan rápido se disparó, el sujeto podría incluso sobrevivir a la experiencia.

Desafortunadamente, el sistema circulatorio no se puede reutilizar fácilmente en un conductor eléctrico. Está diseñado para atravesar las células, transportar oxígeno y nutrientes y eliminar los desechos metabólicos. No va a cada celda, se detiene y luego continúa al otro lado de las celdas, y hacer que funcione de esa manera requeriría que el cuerpo del sujeto se reconstruya efectivamente desde cero .

Ahora bien, si el sistema circulatorio llevara pequeñas baterías atómicas , que se transportaban físicamente desde el corazón al sistema circulatorio y de allí a cada célula, podríamos estar en algo...

La superconductividad no causará atajos per se. La corriente eléctrica en realidad es consumida por los órganos de la criatura que son parte del circuito, no habrá un cortocircuito. Las arterias son perfectas conductoras, pero cuando la corriente pasa por los órganos y músculos, habrá una resistencia interna y disipación de calor, movimiento mecánico, o para lo que sea que se utilice la electricidad. Compáralo con un circuito electrónico con hilos superconductores. La electricidad es consumida por los componentes, no por los cables.
@Goodies No es así. El sistema circulatorio es un bucle continuo que se ramifica en los órganos y vuelve a unirse en el corazón. Si todo está lleno con un conductor del lado arterial, se llenará hasta el lado venoso. Aplique una corriente en un lado del corazón y dará la vuelta hasta el otro lado. Es como tener una batería, un motor y un cable, donde conectas un cable a la batería, luego a una terminal del motor, luego a la otra terminal, luego al otro lado de la batería. Debido a que hay una conexión entre los terminales del motor, está en cortocircuito.
Claro, podría haber muchos componentes en paralelo... y el sistema arterial necesita un rediseño. Un circuito eléctrico es siempre un bucle, que conecta una fuente de alimentación a los componentes que se encuentran en ese bucle. La superconductividad reduce las pérdidas en los cables. Pero los componentes de estos cables están conectados para extraer energía y sumar la resistencia interna del bucle. Esta resistencia reducirá la corriente y evitará un atajo. Cuando quieres mover un músculo, eso te costará energía y, en este caso, esa energía se traduce en resistencia. Así que no habrá ningún atajo, cuando se utiliza la energía.
@Goodies, si usa fluido superconductor en el sistema circulatorio y pasa electricidad a través de él, la electricidad seguirá el camino de menor resistencia y evitará todos los órganos. Si tiene una batería, dos cables y un motor, el motor funciona hasta que pasa un cable por los terminales del motor y lo corta fuera del circuito. Eso es lo que tienes aquí.
Rediseñar el sistema circulatorio a un sistema de distribución eléctrica es una alteración realmente importante , mucho más difícil que agregar un orgánulo para permitir que las células funcionen con electricidad.
Además de los comentarios válidos de Monty Wilds: si rediseñó el sistema circulatorio para que el fluido superconductor ya no se cortocircuitara a través de los capilares, entonces el fluido ya no circularía, por lo que ciertamente no podría tener el doble papel de ser un refrigerante.

Desafío de marco

Sí, hay que doblarse mucho hacia adelante y hacia atrás, lo que podría romper los cables, pero ¿no se aplicaría lo mismo a los vasos sanguíneos creados con bioingeniería?

Si desea mantener esto más cerca de un modelo biológico, busque dentro de su animal multicelular típico las células que ya pueden enviar señales eléctricas.

En un animal, los nervios envían datos. ¿Por qué no permitir que su CPU se conecte usando nervios de bioingeniería que proporcionen conexiones de datos a las células, pero también conecte su fuente de alimentación para que cada célula obtenga su energía de la misma conexión? Piense en los nervios como cables USB de bioingeniería.

Esto todavía lo deja con un problema de enfriamiento, pero eso se debe principalmente a su fuente de alimentación.

No todas las células están conectadas al sistema nervioso. Algunas partes del cuerpo están relativamente lejos de cualquier nervio.
@MontyWild, buen punto, pero dado que estas células no necesitan azúcar ni oxígeno, pero necesitan energía, ¿por qué no conectar una dendrita de un nervio y obtener energía y recopilación de datos? Imagine la utilidad de poder consultar estadísticas sobre el estado de las celdas por tipo y ubicación.
¿Qué vas a usar como ruta de corriente de retorno? linfa ? Eso es solo pedir un cortocircuito también. Necesita cables efectivamente aislados, no axones mal aislados.
@MontyWild: aunque la idea se basa en los nervios, no será una copia exacta de un nervio real, como tampoco las otras células creadas mediante bioingeniería serán copias exactas de las células a las que tendrán funciones similares. Asumiría que los nervios de bioingeniería capaces de proporcionar energía y datos tendrían dendritas equivalentes a una conexión USB capaz de proporcionar ambas direcciones de flujo de corriente a través de un número razonable de conexiones a cada celda. Los niveles de potencia necesarios para alimentar algo del tamaño de una celda no deberían necesitar un aislamiento masivo.
Entonces... no un solo cable mal aislado, sino unos pocos cables aislados más delgados en el lugar de los axones. No es imposible, pero querrías conductores dorados y terminarías volviendo a cablear todo el cuerpo, que es lo que tendría que hacer el OP para reutilizar el sistema circulatorio.
@MontyWild - Ese es mi plan. La pregunta incluye una fuente de alimentación de antimateria y células alimentadas por electricidad, así que creo que no estoy exagerando demasiado al mejorar los nervios. Por cierto, ¿tienes algo de oro de repuesto que me pueda prestar? Lo necesito para fines de investigación. Unos pocos kg deberían ser suficientes. 😄

Ya existen polímeros conductores y superconductores orgánicos, así que conserve la sangre para transportar materiales y productos de desecho hacia y desde las células y órganos, y reutilice parte (pero no todo) del sistema nervioso para que actúe como una red eléctrica reemplazando las vainas de mielina con Fibras poliméricas orgánicas superconductoras flexibles .

Como un McGuffin adicional, Bob puede tener bobinas superconductoras en la punta de sus dedos que pueden producir fuertes campos magnéticos localizados cuando se desee, ¡debe haber un uso para eso!

¿Fluido superconductor para sustituir la sangre por una biomáquina?
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