¿Liquid Immersion protege contra las fuerzas G?

Tengo la impresión de que si un objeto se sumerge en agua, puede protegerse de los efectos de la gravedad o, en otros términos, parece estar en un entorno 0G.

Ejemplos típicos de esto incluyen el increíble tamaño de las ballenas y el buceo. También se usa en el traje Libelle G para evitar el apagón (con un traje lleno de agua).

En particular, tengo entendido que si un humano estuviera completamente sumergido en un líquido de densidad similar, incluso en la medida en que respirara líquido , sería capaz de soportar fuerzas G considerables. Por ejemplo, 40G. Mencioné esto como un comentario a otra pregunta y me dijeron que mi comprensión es incorrecta porque:

suspender humanos en líquidos no elimina mágicamente la fuerza de aceleración, simplemente podría reducirla por la longitud del tubo de suspensión y el tiempo que tardaría en llegar al final... estarías "pegado" a la superficie del extremo de la cola

Como tal, mi pregunta se puede dividir en estas partes:

  • ¿Puede Liquid Suspension proteger contra las fuerzas G?
  • ¿Cuáles son las limitaciones (tiempo, gforce)?
  • Suponiendo que tenemos el líquido correcto, ¿existen barreras para su uso?
Incluso si llenamos los espacios de aire dentro del ser humano, diferentes tejidos tienen diferentes densidades. Entonces, si está pensando en aceleraciones enormes, entonces las fuerzas de cizallamiento debidas a las diferencias de densidad podrían alcanzar niveles fatales. E incluso considerando una criatura hipotética de la misma densidad que el fluido, la aceleración provocaría un gradiente de presión en la dirección de la aceleración. La criatura se deformaría en la misma medida que el fluido según su elasticidad. Pero es difícil decir si tal deformación conduciría a la desaparición de la criatura. ¡Es hipotético en primer lugar!
Soy muy consciente de dicha consideración. Sin embargo, tengo entendido que aún podemos lograr una protección considerable... y esta es una idea viable en teoría. Por supuesto, estoy preguntando aquí por una razón. No me hagas ir a probarlo :P
La tolerancia probablemente escalará con la diferencia de densidad. En el aire, esto es solo la densidad del cuerpo (el aire es insignificante). Para un cuerpo en solución salina (para igualar la densidad media), esto se reduciría a diferencias en el tejido (nota de @docscience). Si el músculo es 1060 k gramo / metro 3 y la grasa es 900 k gramo / metro 3 (wiki: tejido adiposo), diría que estaría viendo una mejora de un factor de seis, de 5 g a 30 g (según wiki sobre fuerzas g. Podría ser incluso mayor si está limitado por el flujo sanguíneo y la sangre). está más cerca de la densidad corporal media que la diferencia grasa/músculo.
@Tildal wave ... luego sugiera editar, por eso lo vinculé aquí.

Respuestas (2)

La ESA (Agencia Espacial Europea) ha estado estudiando esto.

El artículo es tan corto que lo voy a copiar aquí. Enlace a la fuente en la parte inferior

TLDR: 24G con respiración de aire, pero suspendido en líquido. 100+G con respiración líquida también.

¿Hay un ejemplo de diseño en la naturaleza para el escudo de aceleración perfecto? En efecto, lo hay, y es el huevo. Estudiamos el acoplamiento de la inmersión en agua con la respiración líquida como un posible enfoque para el "traje G perfecto".

Al sumergir completamente a un hombre en una solución de agua fisiológica dentro de un recipiente rígido no expansible, el aumento de la presión del fluido desarrollado dentro del sistema cardiovascular durante la aceleración se equilibra aproximadamente o incluso se anula por el gradiente de presión desarrollado en el tanque de líquido fuera del cuerpo. Al mismo tiempo, la inmersión en agua aumenta la tolerancia a la aceleración ya que las fuerzas de aceleración se distribuyen por igual sobre la superficie del cuerpo sumergido. Esto reduce bruscamente la magnitud de las fuerzas localizadas y se induce una respuesta hidrostática homogénea de todo el cuerpo, con evidentes beneficios para la circulación sanguínea y linfática. El factor limitante es la presencia de aire en los pulmones. Una vez bajo aceleración, el sujeto sumergido experimenta un aumento en la presión externa,Este hecho limita la aplicabilidad de la técnica a una aceleración sostenible de 24 G.

Para superar el límite y alcanzar los potenciales reales ocultos en la inmersión en agua, es posible llenar los pulmones del usuario con un líquido. De esta manera no habrá efectos de compresión. El problema, entonces, es: ¿cómo es posible respirar con pulmones llenos de líquido? La respuesta provino del campo de la terapia pulmonar clínica. Aquí, se estudió más tiempo el uso de perfluorocarbono para la ventilación líquida, lo que demuestra la viabilidad y seguridad del concepto.

Es difícil estimar un límite máximo de aceleración posible con esta configuración, pero presumiblemente puede ser superior a cientos de G. El ACT está trabajando para evaluar la aplicación de ventilación líquida para astronautas sumergidos en agua, con el fin de identificar los requisitos de espacio y abordar futuros estudios, diseñados para superar los límites actuales de la técnica.

(énfasis mío)

https://www.esa.int/gsp/ACT/projects/liquid_ventilation.html

[El artículo cita algunos documentos más detallados]

Sí, protege contra las fuerzas G porque distribuye uniformemente la presión sobre las superficies de apoyo del cuerpo. Por ejemplo, un artículo interesante aquí .

¿Liquid Immersion protege contra las fuerzas G?
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