Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 9: Control de temperatura

Preguntas anteriores aquí:

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 1: Esqueleto

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 2: sistema nervioso

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 3: Resistencia física a los golpes

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 4: sistema respiratorio

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 5: Corazón y sistema circulatorio

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 6: Protección contra la radiación

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 7: Audición

Creando un súper soldado científicamente semi-válido, parte 8: Comunicación

Así que has construido tu supersoldado. ¡Es más rápido, es más fuerte, tiene suficiente grasa superdensa para durar días! Desea probar a sus nuevos soldados y tener algunos soldados regulares como grupo de control junto a ellos. Pero en 5 minutos todos tus supersoldados están en el suelo, sobrecalentados e inconscientes, si no peor. El metabolismo extremo que debe estar afectando a casi todos los súper soldados jamás concebidos los mató.

Podría conectarlos a un traje con aire acondicionado constante, pero es mucho más eficiente si el cuerpo del súper soldado construye, mantiene y repara su propio control de temperatura. ¡No querrás que el daño de la batalla golpee un aire acondicionado y haga que tu soldado se vuelva inútil en el acto!

Después de algunas deliberaciones, hay una serie de requisitos para este control de temperatura:

  • Reducir la temperatura en ambientes calurosos y al realizar esfuerzos.
  • Mantener una temperatura mínima en ambientes fríos, como una tormenta de nieve.
  • Tener formas de irradiar calor cuando está en el espacio.
  • Se espera que el soldado use una armadura, que cubra completamente o parcialmente, según el entorno en el que se encuentre. Se espera que esta armadura no influya mucho en la temperatura, ya que el material respirará para sudar y no tendrá calor. materiales que tocan la piel.
  • El control de temperatura debe seguir funcionando lo mejor posible después de que se dañe la armadura. y el soldado podría experimentar metralla en su cuerpo u otras lesiones. Esto es principalmente importante para cuando un traje espacial tiene agujeros.
  • Estos son superhumanos, mientras que el control de temperatura humano "estándar" es excelente para liberar calor en comparación con el resto del reino animal, es insuficiente para una criatura diseñada. También es una criatura diseñada, ¡puedes crear algo mejor que la mera aleatoriedad de las ofertas de evolución!
  • Nuevamente, debe ser una solución biológica, o tan biológica que un cuerpo pueda construirla, repararla y mantenerla.
  • Como beneficio adicional, la capacidad de administrar una firma térmica y (temporalmente) volverse difícil de ver/invisible para los sensores térmicos.

Respuestas (3)

Tanque de oxígeno líquido implantado.

¿Cómo deshacerse del calor? Conducción, convección, radiación o expulsión de materia relativamente caliente.

Ha aislado a su soldado con una armadura / Se espera que esta armadura no influya mucho en la temperatura, ya que el material respirará para sudar y no tendrá materiales conductores de calor en contacto con la piel / y, por lo tanto, limitará en gran medida la capacidad del cuerpo para deshacerse del calor.

El supersoldado podría calentar alguna materia prescindible (¿agua?) y desecharla. No está claro exactamente cómo y cuándo se calienta esta agua en el cuerpo. El plan del cuerpo humano ofrece algunas posibilidades para deshacerse del agua caliente, lo que podría plantear dificultades para el escritor de ficción para adultos jóvenes, pero es factible.

Pero hay una mejor manera: contrarrestar el calor. Si no puedes deshacerte de tu calor, necesitas traer algo de frío que puedes dejar salir poco a poco a pedido. Tu supersoldado tiene implantado un tanque de frío. Específicamente un tanque de oxígeno presurizado dentro de su cuerpo.

Cuando se permite que un gas bajo presión se descomprima, absorbe calor.
En su tienda, después de comprimir el gas y calentarlo, deje que se enfríe en su tienda, usando radiadores o lo que sea. Luego llenas el tanque de tu soldado con gas comprimido frío. La cantidad de calor que se puede absorber depende de la presión del gas comprimido: toda la energía que se pone en el gas para comprimirlo (calentarlo) se puede verter en el gas cuando se libera de la presión (y se enfría). abajo).

El oxígeno líquido puede considerarse gas presurizado al máximo, una forma de almacenar una inmensa cantidad de gas comprimido en un espacio muy pequeño. El tanque LOX superfuerte futurista de alta tecnología a bordo se llenará antes de que los supersoldados emprendan una misión. Cuando hace calor, el tanque LOX desgasificará burbujas muy pequeñas y rápidamente absorbidas en el torrente sanguíneo. Estas burbujas salen muy frías y así contrarrestan el calor que encuentran en la sangre. Como beneficio adicional, el oxígeno adicional liberado para disolverse en la sangre puede ayudar al supersoldado a satisfacer sus (aparentemente muy altas) necesidades metabólicas.

Hay una desventaja de tener un tanque de oxígeno líquido dentro de su cuerpo. Si se golpea de la manera correcta, el tanque podría explotar. El oxígeno líquido apoya rápidamente la combustión y, por lo tanto, después de explotar, todo lo que esté cerca arderá alegremente. Es peligroso ser un supersoldado humeante.


Soy consciente de que se puede calcular el calor absorbido por un volumen dado de oxígeno líquido bajo presión que se convierte en gas. El cálculo está más allá de mí (cuelga la cabeza). Doy la bienvenida a cualquier persona capaz de editar esta pregunta para agregar este cálculo o publicarlo en un comentario.

Similar a la respuesta de Gustavo, me gusta la idea, pero tener un tanque y requerir un equipo especializado para rellenar va en contra de las "necesidades de ser construido, mantenido y reparado por el cuerpo". Tal vez también podría modificar la parte de dejar que el oxígeno se libere en el torrente sanguíneo para tener un área similar a un pulmón cerca del torrente sanguíneo donde esto sucede para evitar que ocurran embolias de aire.
El hielo superfrío absorberá más calor por volumen (especialmente cuando se derrita) y no explotará cuando se le dispare. Y una vez que esté caliente, puedes sudar para refrescarte más. (A medida que la armadura respire, también funcionará en el espacio).
@Eth: el potencial del gas para absorber calor se mantiene manteniéndolo bajo presión, donde puede permanecer indefinidamente. ¿Cómo mantiene el potencial de su hielo súper frío para absorber calor?
Un buen aislamiento mantendrá el hielo frío durante días o incluso semanas. Si el soldado necesita una mayor autonomía, una bomba de calor pequeña no debería ser una adición demasiado grande a su equipo; dudo que valga la pena agregar una bomba de calor biológica, pero también es una opción. El aislamiento puede ocupar más volumen que un tanque de presión, pero esto se equilibra con la mejor capacidad calorífica de volumen del agua y con la menor densidad de ambos.

Cuando presiona y mantiene presionada una botella de spray durante varios segundos, puede sentir una disminución de la temperatura. En lugar de depender de simples glándulas sudoríparas, agregar un órgano para crear abundante niebla puede bajar rápidamente la temperatura.

Combínalo con algún colector fino y tu traje podrá transformar el calor en electricidad.

Editar: las orejas de elefante irradian calor de forma pasiva, hacemos lo mismo con nuestros pies. Dependiendo de las necesidades de la misión, despliega un Asalto para ráfagas de acción o un soldado equipado con Resistencia. Realice el cambio en el Bio-lab y sus soldados All Rounder pueden cambiar de Scuba a Scouts, siempre optimizados para los parámetros de la misión.

Usando esto: scicing.com/canned-air-cold-5157676.html parecería que este método sería excelente para perder calor a corto plazo, con suficiente absorción de calor para causar congelación en una lata que no tiene que comprimirla tanto como una lata normal, lo cual es bueno ya que crear 40 bares en tu cuerpo parece difícil incluso para un cuerpo diseñado. Para un enfriamiento continuo, no parece una buena opción, ya que comprimir aire/nitrógeno en líquido probablemente generará mucho calor y anulará la ventaja. ¿Tienes más información quizás?
Puedes usarlo como soldados de choque. Alto rendimiento en agresiones violentas. Luego tenga otros soldados para compromisos sostenidos. Ese es el concepto de armas combinadas, tenemos paracaidistas, infantería, etc. Diferentes configuraciones para diferentes tareas. El enfriamiento de la tropa All-Rounder será peor que el de los Marines Espaciales especializados al considerar la guerra espacial. Ahora lanza un Space Marine en Sahara para misiones extendidas, y la eficiencia es el rey. Los parámetros de su misión dictan su logística.
Así que diseñas algunas tropas de choque que son resistentes al Sahara, y también diseñas algunas tropas de combate que pueden luchar todo el día en el Sahara. O durante el invierno, las posibles heladas nocturnas que se alternan con los calurosos días calurosos. Tu idea es perfecta para las tropas de choque, pero ¿tienes alguna idea para las tropas de combate?
Puede; irradie el exceso como los zorros del desierto con orejas de superficie alta, genere menos y reduzca su metabolismo o protéjase con espacios de aire como lo hacen los africanos.

Refrigeración Peltier: efecto termoeléctrico

Enfriador termoeléctrico

De la primera pregunta de esta serie, parece que su soldado tendrá un exoesqueleto para fines de defensa. Además, tendrá algún tipo de piel sobre este exoesqueleto, para darle una apariencia humana.

Modifiquemos un poco el exoesqueleto. Tu exoesqueleto está hecho de placas. Tanto el lado externo (el lado con piel), como el lado interno (el lado que mira hacia los músculos) de las placas estarán hechos de capas de grafeno, intercaladas con una cerámica para darle rigidez. El grafeno tiene una excelente permitividad térmica, además de ser eléctricamente conductor. La cerámica sirve para aislar eléctricamente la disposición. El medio puede estar hecho de dos polímeros orgánicos especiales dispuestos en pares (como "pilares") justo entre las dos capas. Los polímeros tienen diferentes conductividades eléctricas y también sirven como una especie de "pegamento" para las capas internas y externas de las placas.

Ahora, si el Sr. Peltier tenía razón, entonces todo lo que necesita hacer es aplicar un potencial eléctrico a los lados, ¡y listo! ¡El lado interior de su exoesqueleto se puede hacer hasta 60 grados más frío que el lado exterior! (Aunque una diferencia de temperatura de 20 grados centígrados con respecto al ambiente sería una estimación más práctica. ¡Todavía significativa!) Y dado que el exoesqueleto de su soldado está cubierto con piel humana, esto significa que el lado que tiene que disipar todo el calor tiene un efecto muy efectivo. mecanismo de dispersión de calor justo en su puerta, a saber, la sudoración. (Algo que es una evolución humana única y una técnica de dispersión de calor muy efectiva, dada la capacidad térmica del agua).

Nota Esto significa que la piel de tu soldado tendrá que ser modificada genéticamente para soportar temperaturas más altas, pero dado que hay múltiples ejemplos naturales de especies que sobreviven cerca de respiraderos de lava literales, eso no debería ser un problema. En cuanto a dónde obtendrá el potencial eléctrico, los electrocitos (de los órganos eléctricos ) deberían ayudarlo bastante. Además, si nuestro soldado no quiere desperdiciar energía preciosa en enfriarse rápidamente, entonces el arreglo es lo suficientemente delgado (3-4 mm de grosor) y lo suficientemente conductivo térmicamente para actuar pasivamente como un disipador de calor, con la buena sudoración actuando como el mecanismo de dispersión de calor de nuevo.

¡Déjame saber lo que piensas!

Es una buena idea para llevar el calor al borde de tu cuerpo, aunque como se menciona en la pregunta, tengo mis dudas de que la sudoración sola pueda manejar este calor. Su imagen muestra un disco plano (al igual que la mayoría de los ejemplos en la wiki), que limita el rango. ¿Es posible tener este efecto en distancias más largas, digamos desde el centro de tu cuerpo hasta el borde? y cuanto espacio ocuparia? ¿Quizás podría usar tubos huecos alrededor de los vasos sanguíneos y conectarlos a placas cerca de la piel para transportar el calor desde el interior hacia la piel? El propósito aquí es mejorar su pregunta para que sea lo mejor posible.