Einen wissenschaftlich halbwegs validen Supersoldaten erschaffen, Teil 9: Temperaturkontrolle

Implantierter Flüssigsauerstofftank.

Wie wird man Hitze los? Leitung, Konvektion, Strahlung oder das Abwerfen relativ heißer Materie.

Sie haben Ihren Soldaten mit einer Rüstung isoliert / Von dieser Rüstung wird erwartet, dass sie die Temperatur nicht stark beeinflusst, da das Material zum Schwitzen atmet und keine wärmeleitenden Materialien die Haut berühren / und die Fähigkeit des Körpers dazu stark eingeschränkt hat Hitze loswerden.

Der Supersoldat könnte etwas entbehrliches Material (Wasser?) Erhitzen und es über Bord werfen. Wie und wann genau dieses Wasser im Körper erhitzt wird, ist nicht klar. Der menschliche Körperplan bietet einige Möglichkeiten zum Ablassen von heißem Wasser, was für den Autor von Jugendromanen schwierig sein könnte, aber es ist machbar.

Aber es gibt einen besseren Weg – der Hitze entgegenwirken. Wenn Sie Ihre Wärme nicht loswerden können, müssen Sie etwas Kälte mitbringen, die Sie bei Bedarf nach und nach ablassen können. Ihr Supersoldat hat einen implantierten Kältetank. Insbesondere ein Tank mit unter Druck stehendem Sauerstoff in seinem Körper.

Wenn ein Gas unter Druck dekomprimiert wird, nimmt es Wärme auf.
Nachdem Sie das Gas in Ihrem Geschäft komprimiert und erhitzt haben, lassen Sie es in Ihrem Geschäft abkühlen, indem Sie Heizkörper oder was auch immer verwenden. Dann füllst du den Tank deines Soldaten mit kühlem Druckgas. Die Wärmemenge, die absorbiert werden kann, hängt vom Druck des komprimierten Gases ab - so viel Energie, wie Sie in das Gas stecken, um es zu komprimieren (aufzuheizen), kann dann in das Gas abgegeben werden, wenn es vom Druck befreit wird (und abkühlt runter).

Flüssiger Sauerstoff kann als maximal unter Druck stehendes Gas betrachtet werden - eine Möglichkeit, eine immense Menge an komprimiertem Gas auf sehr kleinem Raum zu speichern. Der futuristische, superstarke Hightech-Tank von LOX an Bord wird aufgefüllt, bevor die Supersoldaten auf Mission gehen. Wenn es heiß wird, gast der LOX-Tank sehr kleine und schnell absorbierte Bläschen in den Blutkreislauf aus. Diese Blasen kommen sehr kalt heraus und wirken so der Hitze entgegen, die sie im Blut antreffen. Als Bonus kann der zusätzliche Sauerstoff, der freigesetzt und im Blut gelöst wird, dem Supersoldaten helfen, seinen (anscheinend sehr hohen) Stoffwechselbedarf zu decken.

Es gibt einen Nachteil, einen Tank mit flüssigem Sauerstoff in Ihrem Körper zu haben. Wenn er richtig getroffen wird, kann der Panzer explodieren. Flüssiger Sauerstoff unterstützt die Verbrennung schnell und so brennt nach der Explosion alles in der Umgebung fröhlich. Es ist gefährlich, ein brandheißer Supersoldat zu sein.

Mir ist bekannt, dass man die Wärme berechnen kann, die von einem bestimmten Volumen flüssigen Sauerstoffs unter Druck absorbiert wird, der sich in Gas verwandelt. Die Berechnung ist mir schleierhaft (hängt den Kopf). Ich begrüße jeden, der dazu in der Lage ist, diese Frage zu bearbeiten, diese Berechnung hinzuzufügen oder sie in einem Kommentar zu posten.

Wenn Sie eine Sprühflasche einige Sekunden lang gedrückt halten, können Sie eine sinkende Temperatur spüren. Anstatt sich auf bloße Schweißdrüsen zu verlassen, kann das Hinzufügen eines Organs zur Erzeugung von reichlich Nebel Ihre Temperatur schnell senken.

Kombinieren Sie es mit einem dünnen Kollektor und Ihr Anzug kann die Wärme in Strom umwandeln.

Edit: Elefantenohren strahlen passiv Wärme ab, wir tun dasselbe mit unseren Füßen. Setzen Sie je nach den Anforderungen der Mission einen Sturmangriff für schnelle Aktionen oder einen Soldaten mit Ausdauerausrüstung ein. Nehmen Sie den Wechsel im Bio-Lab vor und Ihre Allrounder-Soldaten können von Scuba zu Scouts wechseln, immer optimiert für die Missionsparameter.

Peltier-Kühlung: Thermoelektrischer Effekt

Aus der ersten Frage dieser Serie geht hervor, dass Ihr Soldat zu Verteidigungszwecken ein Exoskelett haben wird. Außerdem wird es eine Art Haut über diesem Exoskelett haben, um ein menschenähnliches Aussehen zu erzielen.

Lassen Sie uns das Exoskelett ein wenig modifizieren. Ihr Exoskelett besteht aus Platten. Sowohl die Außenseite (die Seite mit der Haut) als auch die Innenseite (die Seite, die den Muskeln zugewandt ist) der Platten bestehen aus Graphenschichten, die zur Steifheit mit einer Keramik durchsetzt sind. Graphen hat eine ausgezeichnete thermische Permittivität und ist elektrisch leitfähig. Die Keramik dient der elektrischen Isolierung der Anordnung. Die Mitte kann aus zwei speziellen organischen Polymeren bestehen, die paarweise (als "Säulen") direkt zwischen den beiden Schichten angeordnet sind. Die Polymere haben unterschiedliche elektrische Leitfähigkeiten und dienen auch als eine Art „Klebstoff“ für die Innen- und Außenschichten der Platten.

Nun, wenn Herr Peltier Recht hatte, dann müssen Sie nur noch ein elektrisches Potential an die Seiten anlegen, und voila! Die Innenseite Ihres Exoskeletts kann bis zu 60 Grad kühler gemacht werden als die Außenseite! (Obwohl ein Temperaturunterschied von 20 Grad Celsius zur Umgebung eine praktischere Schätzung wäre. Immer noch signifikant!) Und da das Exoskelett Ihres Soldaten mit menschlicher Haut bedeckt ist, bedeutet dies, dass die Seite, die die gesamte Wärme abführen muss, sehr effektiv ist Mechanismus der Wärmeabgabe direkt vor der Haustür, nämlich das Schwitzen. (Etwas, das eine einzigartige menschliche Evolution und angesichts der Wärmekapazität von Wasser eine sehr effektive Wärmeverteilungstechnik ist.)

Hinweis Dies bedeutet zwar, dass die Haut Ihres Soldaten genetisch verändert werden muss, um höheren Temperaturen standzuhalten, aber da es mehrere natürliche Beispiele für Arten gibt, die in der Nähe von Lavaschlote überleben, sollte das kein Problem sein. Woher Sie das elektrische Potential bekommen, sollten Ihnen Elektrozyten (von elektrischen Organen ) recht gut helfen. Und wenn unser Soldat keine kostbare Energie für die schnelle Abkühlung verschwenden möchte, dann ist die Anordnung dünn genug (3-4 mm dick) und wärmeleitfähig genug, um passiv als Heat Sink zu fungieren, wobei das gute alte Schwitzen als fungiert den Wärmeverteilungsmechanismus erneut.

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