• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Ant-Man and the Wasp:Små underverk leder till superhjältevetenskap

    I deras Journal of Superhero Science offentliggörande, Max Mikel-Stites (mitten) och Anne Staples (höger) förklarade hur Ant-Man kunde övervinna "dödszonsdilemmat" samtidigt som de krympte ner till storleken på en insekt. Afreen Khoja (vänster), en grundutbildning inom biologisk systemteknik, huvudämne, forskar för närvarande om prinsessan Meras hydrokinetiska krafter för gruppens kommande artikel om DC Comics-karaktärerna Aquaman och Mera. Kredit:Virginia Tech

    Max Mikel-Stites och Anne Staples letade efter en uppföljare.

    Den här sommaren, Häftklamrar, en docent vid institutionen för biomedicinsk teknik och mekanik vid ingenjörshögskolan, och doktorand Mikel-Stites publicerade ett papper i det första numret av Journal of Superhero Science betitlad, "Ant-Man and the Wasp:Microscale Respiration and Microfluidic Technology."

    Nu, de behövde en ny hjälte.

    De två arbetade med ett team av doktorander, brainstorming vem som kan vara superhjälteämnet för deras nästa vetenskapliga undersökning. Stålman? Batgirl? Aquaman?

    Mikel-Stites lobbad för en undersökning av Dazzlers sonoluminescerande krafter. Staples var nyfiken på hur Mera, Prinsessan av Atlantis, använde sina hydrokinetiska krafter.

    Det visar sig, serietidningar är en stor inspiration för vetenskapliga upptäckter.

    Den här månaden, Mikel-Stites presenterar resultaten av sin uppsats vid American Physical Society's Division of Fluid Dynamics-möte.

    Underlagets tidning tittade på hur Ant-Man och getingen andas när de krymper ner till insektsstorlek och Staples labb studerade hur vätskor flödar i naturen. Insekter flyttar naturligt vätskor och gaser effektivt i små skalor. Om ingenjörer kan lära sig hur insekter andas, de kan använda kunskapen för att uppfinna nya mikrofluidteknologier.

    "Innan filmen "Ant-Man and the Wasp" från 2018, mitt labb undrade redan om andning i insektsskala, " sa Staples. "Jag ville få folk att uppskatta olika andningsmekanismer."

    Under större delen av Mikel-Stites liv, han hade tjatat på "vetenskapen" i science fiction-filmer.

    "Jag kunde inte se "Armageddon" när de väl kom upp till rymdstationen Mir och det fanns artificiell gravitation. Sådana saker har alltid stört mig. Men för "Ant-Man and the Wasp" var det värre, " han sa.

    Staples och Mikel-Stites bestämde sig för att gå samman för att undersöka Ant-Mans mikroskaliga andning.

    Mikel-Stites blev stucken av vad han kallade "höjdproblemet eller dödszonens dilemmat". För att Ant-Man and the Wasp ska krympa ner till insektsstorlek och fortfarande andas, de skulle behöva övervinna en atmosfärisk densitet som liknar toppen av Mount Everest. Deras små kroppar skulle också kräva högre ämnesomsättning. För deras överlevnad, Marvels serieuniversum var tvungen att ge Ant-Man och Wasp superhjälteteknologier.

    "Jag tänkte att det skulle vara kul att hitta en lösning för hur den här småskaliga andningen skulle fungera, "sa Mikel-Stites." Jag började gräva igenom Ant-Mans historia. Jag gick igenom scener i 2015 års film där vi kunde ta upp fysiken. Sedan gjorde jag samma sak med trailers från 2018 års film. Jag använde det för att göra en lista med problem och en lista med lösningar."

    Ant-Man and the Wasp löser höjdproblemet med sina superhjältekostymer. I deras publikation, Mikel-Stites och Staples skriver att maskerna i Ant-Man and the Wasps kostymer innehåller "en kombination av en luftpump, en kompressor, och ett molekylärt filter inklusive Pym-partikelteknologi, " som gör att de kan andas medan de är stora som insekter.

    "Denna publikation visade hur olika fysikfenomen kan dominera i olika storleksskalor, hur väl lämpade organismer är för sin speciella storlek, och vad händer när du börjar ändra det, " sa Mikel-Stites. "Det visar också att Hollywood inte alltid får det rätt när det kommer till vetenskap!"

    Deras manuskript accepterades av Journal of Superhero Science innan uppföljaren släpps, "Ant-Man och getingen." Mikel-Stites var orolig för att blockbustern kunde inkludera ny teknik eller förändra Ant-Mans kanon. Om Marvels serieuniversum förändrades mellan 2015 års "Ant-Man"-film och uppföljaren, deras hypoteser skulle avfärdas och de skulle tvingas dra tillbaka sina papper.

    "Jag gick till filmen 2018 innan manuskriptet kom ut i förtryck så att om filmen motsade oss kunde vi fånga den. Men filmen från 2018 stödde faktiskt allt vi hade sagt, vilket var riktigt trevligt, " sa Mikel-Stites. De flesta biobesökare tittade helt enkelt på specialeffekterna och lämnade teatern underhöll. Men Mikel-Stites lämnade filmen med bekräftelse av tidningens hypoteser.

    Staples labmedlemmar är inte de enda som är intresserade av små teknologier. Från lab-on-a-chip mikrofluidiska enheter till nanopartiklar som levererar läkemedel direkt till celler, konsumenter kommer i slutändan att dra nytta av detta lilla vetenskapliga område som ger stora resultat.

    "I både filmer och vetenskap, krympning är ett vanligt tema och har varit det de senaste 50-60 åren. Denna idé är något som vi alla tycker om att tänka på. Med tillräckligt med tid, vi kan nå den punkt där vetenskapen kan ta den från magins värld till något som vi faktiskt har en förklaring till, " sa Mikel-Stites.

    Faktiskt, Staples lab-gruppen har redan gjort just det.

    Medan Mikel-Stites presenterar sin superhjältevetenskap vid APS-mötet, hans kollega Krishnashis Chatterjee, som nyligen avslutade sin Ph.D. i ingenjörsmekanik kommer att presentera sin forskning om tillverkning och testning av fyra olika insektsinspirerade mikrofluidiska enheter.

    Från fiktion till funktion, Staples-labbet gillar att ha kul på vägen.

    "Jag tror att det är väldigt viktigt att få kontakt med människor och vara engagerad i vetenskap med ämnen som de redan känner till. Med denna superhjältevetenskapsuppsats ville jag stödja detta uppdrag, " sa Staples.

    Och vem valde labbkompisarna till sitt nästa superhjältevetenskapsämne? Prinsessan av Atlantis, Mera. De hoppas att de kan publicera ytterligare en superhjältevetenskapstidning som verkligen slår vågor.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com