Fuerzas G y sueño criogénico

Algo a tener en cuenta sobre el hielo: los pedazos pequeños o las láminas delgadas son muy frágiles. Sin embargo, las piezas grandes y gruesas son bastante fuertes . El hielo a temperatura de congelación tiene la dureza del plomo, y alrededor de -70 C, es tan duro como el titanio. Esta es una buena noticia para usted, ya que la mayoría de las opciones criogénicas pueden reducir la temperatura de los objetos hasta -80 C.

Estoy operando bajo la suposición de que el ser humano congelado en cuestión no contendrá bolsas vacías de gas y tendrá hasta un 75% de H2O sólida y congelada.

Teniendo eso en cuenta, el cuerpo humano es más flexible e inherentemente resistente al daño debido a eso. Al igual que un puente flexible, el cuerpo humano puede absorber y distribuir la fuerza en lugar de desviarla por completo. Así que investigué la fuerza de rotura del hielo sólido.

Este estudio contiene un gráfico útil en la página 3 de las diversas fuerzas de ruptura del hielo que se encuentran en varias partes del mundo. Este hielo se forma naturalmente con muchas impurezas. Siento que esta es una comparación justa, ya que los seres humanos congelados criogénicamente están hechos principalmente de agua, pero contienen hasta un 25 % de otros compuestos.

La tabla da resistencias de cuartiles de 200 a 800 lb/in^2. Una buena mediana en todos los sitios de la tabla es 500 lb/in^2, o 87500 pascales.

Para comparar esto con los ejemplos humanos que das arriba, también convertí los G máximos experimentados a pascales. Para hacer esto, utilicé una superficie humana promedio de 1,7 m^2. Después de eso, tomé sus G máximas iniciales multiplicadas por la masa humana promedio para aplicar nuestra fuerza (G Force = Gs * (9.81 * 70)).

Por último, suponiendo que el cuerpo de un ser humano que mira hacia adelante es aproximadamente 1/3 del área total de la superficie, resolví lo siguiente para una forma humana dada sometida a la fuerza G que enumeró:

Presión máxima = Fuerza G / Área

Presión máxima (adelante/atrás) = 4*686,7 / 0,51 = 5385,9 pa

Para resolver una aceleración de pies primero:

Presión máxima (arriba/abajo) = 4*686,7 / 0,272 = 10098,52 pa

Aquí vemos que la presión máxima de un ser humano descongelado es mucho menor que la del hielo. Un humano completamente congelado se beneficiará enormemente de esa integridad estructural adicional y será más que capaz de sobrevivir a fuerzas mucho mayores. Usando esta fuerza de rotura para hielo, hasta 8 veces la aceleración, o hasta 32 Gs (313,92 m/s^2).

Diría que parte de la pregunta sería si podría congelar a las personas o llenarlas con algún tipo de líquido que no se expanda. Si se sostienen los pulmones y las cavidades principales, la fragilidad no debería ser un factor, solo la fuerza real de los tejidos y el material circundante.

Como explicación, su viajero hipotético está congelado en su sofá de aceleración. Está suspendido de un amortiguador (campo magnético, líquido o mecánico) que evita que eventos repentinos de muy alta G (impactos) los rompan. Sin embargo, la fuerza G sostenida actúa como una fuerza de compresión, empujando el cuerpo contra cualquier superficie ortogonal a la dirección de aceleración y "detrás" del viajero. Si sus pulmones, como la cavidad vacía más grande del cuerpo, están llenos de aire (frío), y la fuerza aplicada es suficiente para reducir sustancialmente su volumen, la pregunta sería si su carne quebradiza es suficiente para resistir la fuerza de compresión. - que es la segunda parte de tu pregunta. Sin embargo, si los pulmones se inundaran con un líquido biológicamente inerte, congelado junto con el viajero,

En esa situación, aunque no podría darle una cifra real sin el conocimiento de las propiedades de la carne congelada que no tengo, me imagino que podría exceder sustancialmente las tolerancias normales de aceleración, ya que la mayoría de los problemas normales asociados con alta G tienen que ver con el movimiento de la sangre por el cuerpo, o cosas malas que le suceden al humor vítreo del ojo o compresión del cerebro.

El problema sería encontrar un líquido con el que pudieras inundar las cavidades de fácil acceso del cuerpo que no tuviera efectos negativos a) al inundar, y b) al descongelar a tu viajero.