Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Gruby i kuloodporny

Recommended Posts

Jak grubą warstwę tłuszczu powinien mieć człowiek, by zatrzymała ona wystrzelony pocisk, nie dopuszczając do uszkodzenia narządów wewnętrznych? To nietypowe, oględnie mówiąc, pytanie zadali sobie dziennikarze z witryny internetowej The Naked Scientist, a w uzyskaniu odpowiedzi na nie pomogli im naukowcy z Cavendish Laboratory Uniwersytetu w Cambridge.

Na powodowane przez nabój szkody wpływa wiele czynników, m.in.: skład chemiczny i układ warstw materiału (tutaj tkanki), kaliber i skład kuli, napakowanie pocisku prochem (to wpływa na jego ciężar, a zatem i na uzyskiwaną prędkość) oraz pogoda.

Najskuteczniejszą metodą zmniejszenia zniszczeń jest jak największe pochłonięcie albo rozproszenie energii kinetycznej pocisku. Na takiej zasadzie działają np. kamizelki kuloodporne.

Aby zbadać, jak gruba warstwa tłuszczu całkowicie wyhamuje rozpędzoną kulę, naukowcy posłużyli się tubą z pleksiglasu o długości 36 centymetrów, którą wypełnili żelatyną o odpowiedniej gęstości. Podobnych modeli używa się przy różnego rodzaju testach balistycznych.

Pocisk wystrzelono z broni gazowej. Osiągnął on prędkość 500 metrów na sekundę. Prędkość wyjściowa wynosiła zaś 180 m/s. Okazało się, że aby człowiek przeżył, musiałby mieć naprawdę sporą nadwagę i 72-centymetrową warstwę tłuszczu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dwóch pracowników Sandia National Laboratories, prywatnie myśliwych, dyskutowało o swoim ulubionym zajęciu, a efektem ich rozmów jest... prototyp samosterującego pocisku do broni ręcznej. Kula może bez większego problemu trafić w oświetlony laserem cel z odległości około 2000 metrów. Mamy bardzo obiecującą technologię kierowania małymi pociskami, która może zostać szybko i tanim kosztem udoskonalona - mówi Red Jones, który wraz z Brianem Kastem opracował pocisk.
      Ich projekt to pocisk o długości 10 centymetrów, w którego czubku umieszczono czujnik optyczny, wykrywający światło lasera. Czujnik wysyła dane do ośmiobitowego procesora, a ten steruje ruchem elektromagnetycznych aktuatorów, które z kolei zarządzają niewielkimi brzechwami korygującymi tor lotu pocisku. Obecnie większość broni strzeleckiej korzysta z gwintowanych luf. Obecność gwintu nadaje pociskom ruch obrotowy, co stabilizuje je w czasie lotu.
      Nowe pociski wystrzeliwane są z broni gładkolufowej. Stabilność lotu zapewnia umiejscowienie środka ciężkości bliżej przodu pocisku oraz wspomniane wcześniej brzechwy. Początkowo pocisk znajduje się w plastikowej osłonie, która chroni brzechwy przed kontaktem z lufą.
      Komputerowe symulacje wykazały, że nowy pocisk jest znacznie bardziej celny od tradycyjnych rozwiązań. W warunkach polowych średnie odchylenie od celu znajdującego się w odległości 1000 metrów wynosi w przypadku tradycyjnego pocisku około 9 metrów. Nowy pocisk zmniejsza tę odległość do około 0,2 metra.
      Co więcej, projekt z Sandii nie wymaga stosowania układu mierzącego inercję, który znacznie zwiększyłby cenę pocisku. Częstotliwość kołysania się lecącego pocisku jest zależna od jego wielkości. Samosterujące rakiety są duże, zatem częstotliwość odchyleń jest niewielka, co powoduje konieczność stosowania bardzo precyzyjnych mechanizmów kontroli intercji, gdyż jest niewiele okazji do skorygowania toru lotu rakiety. W przypadku pocisku o rozmiarach opracowanych przez Jonesa i Kasta, dochodzi do 30 odchyleń w ciągu sekundy, a więc tyle razy na sekundę można skorygować jego lot.
      Przeprowadzone testy wykazały, że komercyjnie dostępny proch pozwala pociskowi na osiągnięcie prędkości 731 metrów na sekundę. Specjaliści uważają, że za pomocą specjalnie dobranego prochu można będzie zwiększyć jego prędkość.
      Podczas nocnych testów do pocisków mocowano diody LED i okazało się, że baterie i cała elektronika są w stanie przetrwać lot.
      Co więcej film wykonany kamerą o dużej prędkości pokazał zaskakującą rzecz. Im dłużej pocisk leci, tym wolniej opada, co oznacza, że jest bardziej celny na większe odległości. Nikt nigdy tego nie obserwował, ale mamy to nagrane - mówi Jones.
      Sandia szuka teraz prywatnej firmy, która będzie chciała prowadzić dalsze badania nad nowym pociskiem i rozpocząć w przyszłości jego produkcję.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      François Jean z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej opracował z zespołem nową metodę blokowania zakażenia wirusem zapalenia wątroby typu C (HCV). Do namnażania wirus potrzebuje kropelek tłuszczu z wątroby. Kanadyjczycy sprawili więc, że rozmiar kropli spadł, przez co HCV trudniej się w nich było "zadomowić", namnożyć i zakazić kolejne komórki.
      Nasza technika zasadniczo blokuje cykl życiowy wirusa, który nie może się rozprzestrzeniać i uszkadzać wątroby - wyjaśnia Jean, dodając, że HCV jest jednym z wielu wirusów wymagających do replikacji tłuszczu. Z tego powodu nowa terapia anty-HCV przyda się np. w walce z dengą.
      Ponieważ zakażenie HCV stanowi główny czynnik ryzyka nowotworu wątroby, z inhibitorem zespołu Jeana wiąże się naprawdę duże nadzieje. Przystępując do badań, naukowcy obrali na cel nadmierną stymulację metabolizmu lipidów, za którą odpowiadają białka wirusa (z czasem dochodzi do stłuszczenia i niewydolności wątroby). Założyli, że skupiając się na enzymach komórkowych, które pełnią rolę nadrzędnych regulatorów homeostazy lipidów, można opracować nową klasę czynników antywirusowych - przeciw rodzinie Flaviviridae - o szerokim spektrum działania.
      Regulatorem szlaku metabolizmu cholesterolu jest proteaza jako pierwsza przecinająca SREBP (ang. site-1 protease, S1P) i to na niej, zwłaszcza w świetle uzyskanych danych, zamierzają bazować akademicy; SREBPs to lipogenne czynniki transkrypcyjne, które odgrywają ważną rolę w aktywowaniu ekspresji genów zaangażowanych w biosyntezę cholesterolu, kwasów tłuszczowych i trójglicerydów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nasz język wykazuje powinowactwo do tłuszczu, co umożliwia jego wykrywanie. Osoby z różnymi wariantami genu CD36 wykazują różną wrażliwość na "tłusty" smak (Journal of Lipid Research).
      Ostatecznym celem jest zrozumienie, jak nasze postrzeganie tłuszczu w pokarmach może wpłynąć na to, jakie produkty/dania wybieramy i w jakich ilościach je spożywamy. W ramach omawianego studium odkryliśmy, że jedną z potencjalnych przyczyn zmienności osobniczej jest to, jak ludzie wyczuwają tłuszcz. Jak wykazano ostatnio, może być tak, że konsumując więcej tłuszczu, stajemy się na niego mniej wrażliwi i by osiągnąć satysfakcję, musimy zwiększać konsumpcję - opowiada dr Nada A. Abumrad ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Waszyngtona w St. Louis.
      Amerykanie ustalili, że osoby, które wytwarzają więcej odpowiadającego za wychwyt kwasów tłuszczowych białka CD36, łatwo wyczuwają obecność tłuszczu. Okazało się, że badani produkujący najwięcej CD36 byli 8-krotnie bardziej wrażliwi, jeśli chodzi o wykrywanie tłuszczu niż osoby produkujące go o połowę mniej.
      W studium wzięło udział 21 ludzi ze wskaźnikiem masy ciała wynoszącym 30 lub więcej. Poproszono ich o spróbowanie roztworów z 3 kubków. Jeden zawierał niewielką ilość oleju. Pozostałe napełniono substancjami przypominającymi konsystencją olej, które w rzeczywistości nim nie były. Zadanie polegało na wytypowaniu zawartości różniącej się od reszty.
      Z każdym z ochotników wielokrotnie przeprowadzaliśmy ten sam 3-kubkowy test, by określić próg, przy którym identyfikuje tłuszcz w roztworze - wyjaśnia dr M. Yanina Pepino. By wyeliminować wskazówki wzrokowe i zapachowe, eksperyment przebiegał przy czerwonym świetle, a badani mieli na nosie klamerkę.
      Wcześniej naukowcy sądzili, że ludzie rozpoznają tłuszcz dzięki konsystencji, ale wyniki studium zespołu z Uniwersytetu Waszyngtona sugerują, że tłuszcz wpływa na język tak samo, jak substancje odpowiadające za smaki.
      Badania nad funkcją CD36 u ludzi poprzedziły eksperymenty na zwierzętach. Wykazały one, że gdy wyhodowano zwierzęta pozbawione działającego CD36, nie preferowały one tłustych pokarmów. Brak białka sprawiał też, że miały problemy z trawieniem tłuszczów. Uważa się, że do 20% ludzi dysponuje wariantem genu CD36 warunkującym wytwarzanie mniejszych ilości białka CD36.
      U zwierząt dieta oddziałuje na ilość produkowanego CD36. Jeśli u ludzi byłoby tak samo, wysokotłuszczowa dieta mogłaby prowadzić do ograniczenia produkcji CD36 i spadku wrażliwości na tłuszcz - wyjaśnia Pepino. Ilość powstającego w organizmie CD36 zależy zatem zarówno od genów, jak i od diety.
      Podczas testów Pepino i Abumrad podawały ludziom wolne kwasy tłuszczowe i trójglicerydy. Podczas badań na zwierzętach ustalono, że białko CD36 jest aktywowane przez kwasy tłuszczowe, ale nie przez trójglicerydy, jednak ludzie wyczuwali smak i tych, i tych. Pepino sądzi, że przyczyną jest działalność enzymu śliny lipazy, który rozkłada trójglicerydy, uwalniając kwasy tłuszczowe w momencie, gdy pokarm pozostaje jeszcze w ustach. Gdy badanym podano orlistat, lek blokujący enzymy trawienne należące do lipaz, nadal mogli oni wyczuwać kwasy tłuszczowe, ale utrudniało to detekcję trójglicerydów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Leżenie i siedzenie sprzyjają otyłości nie tylko dlatego, że brak ruchu nie pozwala spożytkować spożywanych kalorii. Izraelscy naukowcy zauważyli właśnie, że przedłużone okresy mechanicznego naciągania zachęcają organizm do szybszego przekształcania preadipocytów w adipocyty. Poza tym w takich warunkach gromadzi się w nich o 50% więcej tłuszczu.
      Otyłość to coś więcej niż nierównowaga kaloryczna. Komórki reagują również na środowisko mechaniczne. Pod wpływem statycznego rozciągania komórki tłuszczowe w krótszym czasie wytwarzają większe ilości trójglicerydów - tłumaczy prof. Amit Gefen z Uniwersytetu w Tel Awiwie.
      Na co dzień Grefen zajmuje się badaniem przewlekłych owrzodzeń u pacjentów poruszających się na wózkach lub przykutych do łóżka. Naukowiec wiedział, że brak aktywności prowadzi do zaniku mięśni, ale analizując skany z rezonansu magnetycznego, zauważył, że z czasem tkankę mięśniową zaczynają też przerastać pasma tłuszczu. To zainspirowało badania nad wpływem obciążenia mechanicznego na rozrost tkanki tłuszczowej.
      Zespół stymulował preadipocyty glukozą i insuliną, by przekształcały się w komórki tłuszczowe. Później adipocyty z grupy eksperymentalnej umieszczano pojedynczo w urządzeniu do rozciągania (komórki mocowano na elastycznym substracie). Rozciąganie przez dłuższy czas miało oddawać leżenie czy siedzenie.
      Po 2 tygodniach naciągania w komórkach testowych znajdowało się znacznie więcej (w dodatku większych) kropli tłuszczu niż w komórkach z grupy kontrolnej. Do momentu osiągnięcia dojrzałości w tych pierwszych zgromadziło się o 50% więcej tłuszczu.
      Prof. uważa, że komórki na wiele sposobów wyczuwają mechaniczne obciążenie. Po raz pierwszy opisano, jak wpływa ono na ich różnicowanie. W przyszłości ekipa zamierza ustalić, jak długo można bezkarnie leżeć czy siedzieć, nim doprowadzi to do wzmożenia produkcji tłuszczu.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Do wielu opisanych wcześniej można dołączyć kolejny powód, dla którego warto ćwiczyć. Aktywność fizyczna sprawia, że mezenchymalne komórki macierzyste (ang. mesenchymal stem cells, MSC) szpiku z większym prawdopodobieństwem przekształcają się w komórki tworzące kości (osteoblasty) niż komórki tłuszczowe (adipocyty).
      W eksperymentach zespołu Gianniego Parise'a z McMaster University myszy ćwiczyły na bieżni. W ten sposób udało się wykazać, że ćwiczenia aerobowe powodują, że występujące w szpiku kostnym MSC częściej stają się komórkami tkanki kostnej niż tłuszczowej. Zwierzęta biegały mniej niż przez godzinę trzy razy w tygodniu, ale miało to znaczący wpływ na produkcję elementów morfotycznych krwi, np. erytrocytów czy leukocytów, w czerwonym szpiku kostnym. U myszy nieaktywnych fizycznie komórki macierzyste dawały początek głównie adipocytom, upośledzając produkcję komórek krwi.
      Interesujące jest to, że program umiarkowanych ćwiczeń był w stanie znacząco zwiększyć liczbę komórek krwi w szpiku i krwiobiegu – podkreśla Parise. Jak widać, procentowy skład komórek zawieszonych w oczkach tkanki siateczkowatej szpiku oddziałuje na produktywność komórek macierzystych krwi. Komórki kości stwarzają dobre warunki do wytwarzania elementów morfotycznych, ale jeśli jamę szpikową zaczyna wypełniać tłuszcz, co stanowi powszechny objaw siedzącego trybu życia, komórki macierzyste krwi stają się mniej produktywne. Wskutek tego może się rozwijać np. niedokrwistość.
      Niektóre z efektów ćwiczeń są porównywalne z interwencją farmakologiczną. Aktywność fizyczna może wpływać na biologię komórek macierzystych, określając prawdopodobieństwo różnych ścieżek różnicowania. Niewykluczone więc, że w przyszłości pewne choroby hematologiczne będzie można leczyć ruchem…
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...