Nowoczesne narzędzie tortur czy chemiczny wybawca?
Wczoraj zajmowałem się swoimi sprawami, przewijając Reddit i Instagram, kiedy natknąłem się na starszy post tekstowy na Tumblr, który pisał o cieczy, przez którą ludzie mogą oddychać, gdy są całkowicie zanurzeni. To mnie zaintrygowało z dwóch powodów: Po pierwsze, jak to jest możliwe, a po drugie, jaki cel to służy? Byłem skończony. Spędziłem godziny przeczesując strony Wikipedii i badania naukowe, aby dać ci podstawy.
Zanim zacząłem nurkować w moich badaniach, wszystko co mogłem sobie wyobrazić to scena z Harry’ego Pottera i Goblet of Fire, gdzie Harry bierze gillyweed i zamienia się w pół-nastolatka i pół-żabę. Oczywiście to fantastyka, ale perfluorowęgiel (lub PFC) jest bardzo realną substancją. I co niewiarygodne, można oddychać nawet po całkowitym zanurzeniu.
Oddychanie płynem jest formą oddychania, w której wypuszczona istota oddycha „bogatą w tlen cieczą… zamiast oddychać powietrzem.” Wprowadzić perfluorowęglowodory. Szalone jest to, że PFC zawiera więcej tlenu niż ludzka krew. Termin „perfluorowęglowodór” dosłownie oznacza „ciecz składającą się wyłącznie z węgla i fluoru. Jest to jedno z najsilniejszych wiązań występujących w chemii organicznej. PFC ma znacznie większą gęstość niż woda, ale wygląda bardzo podobnie, ponieważ oba są bezbarwne.
Ale wracając do tego postu na Tumblr. Autor postu twierdził, że oddychanie cieczą jest używane jako współczesne narzędzie tortur, ponieważ oddychanie PFC jest, najwyraźniej, niewiarygodnie niewygodne. Kiedy osoba oddycha tym płynem, jej ciało reaguje tak, jakby tonęła i czasami traci przytomność. Jeśli to nie jest coś prosto z filmu science fiction, to nie wiem, co jest. Pomimo przeczytania tego w poście, osobiście w swoich badaniach znalazłem bardzo mało dowodów na to, że jest to całkowicie dokładne. Najczęściej, PFC jest używany do procedur medycznych (szczególnie w przypadkach pediatrycznych), jak również okazjonalnie do użytku rekreacyjnego jak nurkowanie.
Nurkowie, którzy nurkują głębiej niż większość mogą doświadczyć uszkodzenia, jeśli nie są chronieni prawidłowo. Ciśnienie gazu wzrasta im głębiej w dół do oceanu osoba idzie. Nurek, jeśli zejdzie zbyt głęboko, może doświadczyć zapadnięcia lub pęknięcia płuca, choroby dekompresyjnej i nie tylko. Przysięgam, że kiedyś mój tata powiedział mi, że głowa może eksplodować, jeśli zejdziesz za głęboko. Jednakże, oddychanie przez ciecz stanowi alternatywę dla tradycyjnego nurkowania. Poprzez wprowadzenie płynu do płuc, ciało nurka może dostosować się do wyższego ciśnienia wokół nich.
Ta technika nie jest jednak super powszechna, ze względu na wysoką lepkość PFC. Nie pozwala ona ciału na wydychanie dwutlenku węgla tak dobrze jak na suchym lądzie, co nie jest idealne dla nurka głęboko w Rowie Mariańskim. W związku z tym zasugerowano, że „system oddychania w płynie mógłby być połączony z płuczką CO2, aby połączyć się z układem krwionośnym nurka” i zapobiec problemom ze swobodnym oddychaniem. USA rzekomo złożyło patent na takie urządzenie, więc będziemy musieli poczekać i zobaczyć, czy zostanie on zatwierdzony.
Użycie PFC w leczeniu jest dla mnie o wiele bardziej interesujące, zwłaszcza że pierwsze zastosowanie medyczne było w leczeniu wcześniaków w latach 90-tych. Ponadto, istnieje wiele badań nad wykorzystaniem PFC do zatrzymania akcji serca, zapalenia mózgu i płuc. Rzekomo, w oparciu o badania Mike’a Darwina i Stevena B. Harrisa, stosowanie PFC może zmniejszyć stan zapalny w płucach, jak również szybko obniżyć temperaturę ciała, co może pomóc ludziom szybciej się leczyć. Niestety, teoria ta nie została dokładnie przetestowana na ludziach, ale badania są obiecujące (nawet jeśli zostały przeprowadzone w późnych latach 90-tych).
Jest tak wiele więcej do oddychania cieczą. Nawet podróże kosmiczne wymagają oddychania w płynie, ponieważ zanurzenie w płynie zmniejsza fizyczne obciążenie siłami G. Dodatkowo udowodniono, że oddychanie w płynie jest bardzo skuteczne. Dodatkowo udowodniono, że oddychanie cieczą może chronić przed skutkami przyspieszenia w przestrzeni kosmicznej. Istnieje nawet specjalny rodzaj kombinezonu kosmicznego (zwany Libelle G-Suit), który „pozwala pilotom samolotów zachować przytomność i funkcjonowanie przy przyspieszeniu większym niż 10g poprzez otaczanie ich wodą w sztywnym kombinezonie.”
Podstawowo, jeśli astronauta jest całkowicie zanurzony w cieczy PFC i ma ciecz wypełniającą wszystkie ich jamy ciała, astronauta poczuje bardzo mało skutków od ekstremalnych sił G w przestrzeni, ponieważ „siły na cieczy są dystrybuowane równo i we wszystkich kierunkach jednocześnie.” Ale nadal będzie jakiś efekt ze względu na różnice gęstości w różnych tkankach ciała. Tak czy inaczej, bardzo fajny sposób na zapobieganie niektórym długotrwałym skutkom podróży w kosmos.
As for medieval style torture in the 21st century, that remains to be science fiction. Jest wiele zastosowań płynnego oddychania w filmach, powieściach i telewizji. Istnieją dziesiątki książek, które wykorzystują płynne oddychanie i oddychającą wodę jako narzędzia fabularne – w tym Star Trek: The Next Generation. Najwcześniejszym znalezionym przeze mnie dziełem literackim opisującym osobę, która mogła oddychać w wodzie było opowiadanie z 1938 roku o procesie człowieka używającego swoich płuc jak skrzeli.
Oddychanie cieczą prawdopodobnie pozostanie przeznaczone dla medycyny i chirurgii, ale być może Siły Kosmiczne wykorzystają PFC pewnego dnia.
