Пофантазируем? Что-бы вы предложили создать?

[Granin]

Source of the post
Количество кислорода следует считать не в литрах, а в единицах массы или в молях, как любят химики. Один литр газообразного чистого кислорода при нормальном атмосферном давлении 760 мм. ртутного столба и температуре 0°C весит всего отколо полутора граммов (1.429 гр.). Поэтому 400 литров - это около 600 граммов, то есть меньше одного килограмма. Следует также учесть, что кислород в связанном состоянии занимает гораздо меньше места, чем газообразный кислород. Так в одном литре воды содержится примерно 890 граммов кислорода.

Дело не в весе а в объёме. У кислорода Молярный объём 14,0 смі/моль. В теле нету лишнего места.
Для сколько нибудь значимого запаса понадобится уйма места.

Source of the post
Согласно данным, которые приводит Айрат Саттаров, в 40-литровые баллоны помещается чистого кислорода: в 150-атмосферный: около 8.5 кг; в 200-атмосферный - около 11.5 кг. Осюда в силу вышеприведённых расчётов получается, что 40-литрового баллона с давлением 150 атмосфер хватит на 14 суток, баллона с давлением 200 атмосфер хватит на 19 суток.

что-то не то Вы говорите. Баллона для погружения хватает на пару часов максимум.
Потом давайте не про давление а про объём. Как я писал человеку надо 400 литров в сутки. В тело под давлением не загонишь.
А насчёт связанного состояние, так тут немногим лучше. Гемоглобин, довольно здоровый такой протеин, несёт на себе всего ничего кислорода. А насколько меньший можно будет придумать белок дабы держал кислород и отдавал его когда надо?

Source of the post
Хотелось бы реализовать эту идею газообмена минуя легкие и некоторые другие идеи. А Вы кто, г-н Granin? Вы решили собрать различные идеи из праздного любопытства или у Вас есть ресурсы для их реализации?

Насчёт других идей, было-бы интересно послушать
Насчёт реализации, на данном этапе это более любопытство, желание пошевелить мозгами и узнать что-то новое. Но в целом да, возможность поработать над этим в обозримом будущем будет, хотя всё зависит от требуемого бюджета и сложности проекта.

Source of the post
замок который открывается фрагментом днк

Это сделать довольно несложно, но жутко дорого и совершенно непрактично. Ведь ДНК мы разбрасываем везде, волосы, частички кожи, слюна. "Взломать" такой замок куда проще если человек разбрасывает ключи везде.
Лучше сетчатка глаза и отпечатки ..

[Ruslan_Sharipov]

Source of the post Потом давайте не про давление а про объём. Как я писал человеку надо 400 литров в сутки.

Количество вещества определяется его массой. А количество вещества в заданном объеме зависит от его плотности. Для газов плотность сильно зависит от давления и температуры. Я не подвергал ревизии Вашу цифру 400 литров в сутки. Я всего лишь пересчитал ее в массовые единицы, предполагая, что Вы имеете в виду 400 литров при атмосферном давлении и температуре 0 градусов Цельсия.

Source of the post Баллона для погружения хватает на пару часов максимум.

Есть несколько факторов, которые снижают эффективность баллонов для дайвинга.

1. Баллон для дайвинга содержит примерно 3 кг воздуха при объеие 12 литров (см. таблицу в Википедии). Для сравнения баллон с чистым кислородом содержит 8.5 кг газа при объеме 40 литров. По массе разница примерно в 3 раза.

2. В баллоне для дайвинга воздух, а не чистый кислород. Воздух содержит лишь 21 процент кислорода. Поэтому при прочих равных параметрах баллон с воздухом содержит в 5 раз менее эффективен, чем баллон с кислородом.

3. Сам процесс дыхания не оптимален. Мы вдыхаем воздух, содержащий 21 процент кислорода, а выдыхаем воздух с 16 процентами кислорода. То есть мы отбираем лишь четверть кислорода, что есть в баллоне. Остальная часть уходит с пузырьками, которые мы выдыхаем из акваланга.

Соединяя три приведенные выше причины, мы получаем снижение эффективности в 60 раз (3*5*4=60). Если поделить 14 суток на 60, то получается около четверти суток, то есть 6 часов.

Далее следует учесть эффект глубины. На глубине 10 меторв давление вдыхаемого и выдыхаемого воздуха в два раза больше атмосферного. Поэтому делая одно и то же количество вдохов и выдохов в минуту, на глубине 10 метров мы расходуем в два раза больше воздуха, чем на поверхности. На глубине 20 метров разница будет в три раза. На 30 метрах - в 4 раза, на 40 метрах в 5 раз и т. д. Если принять во внимание этот фактор, то ваша цифра 1 баллон для дайвинга на 2 часа находится хорошем согласии с цифрой 8.5 кг чистого кислорода на 14 суток при условии, что все потери газа исключены.

Source of the post Гемоглобин, довольно здоровый такой протеин, несёт на себе всего ничего кислорода. А насколько меньший можно будет придумать белок дабы держал кислород и отдавал его когда надо?

Белок для этих целей точно не годится. Белок расщепляется в желудке. Это вероятно будет низкомолекулярное соединение.

Source of the post Насчёт других идей, было-бы интересно послушать.

Хотелось бы удостовериться в серьёзности Ваших возможностей в плане практической реализации коллекционируемых Вами идей.

[Granin]

Да это верно, но ничего не меняет, всё равно надо слишком много места которого нет.
Вдох человека где-то 500мл. Даже если кислорода нужно только 5% от этого вдоха, это значит 25мл. Это очень много.

Ну и собственно в любом случае, это требует переработку очень существенного куска человеческого кода, к чему наука пока вряд ли готова.

На самом деле может быть проще и эффективнее производить обратный процесс, CO2 -> O2 внутри тела или лёгких. Потребует источника энергии и собственно довольно большой скорости реакции.

Хотелось бы удостовериться в серьёзности Ваших возможностей в плане практической реализации коллекционируемых Вами идей.

это открытое обсуждение на открытом форуме для всех. Если хотите рассказать и обсудить, отлично. Нет так нет

[ArtHome]

Source of the post
Да это верно, но ничего не меняет, всё равно надо слишком много места которого нет.
Вдох человека где-то 500мл. Даже если кислорода нужно только 5% от этого вдоха, это значит 25мл. Это очень много.

Наиболее компактный способ хранения кислорода видимо реализован в кислородных шашках, где кажется объёма в несколько литров хватает на сутки дыхания одного человека. Вот только с точки зрения биологии перспективнее было бы наверное создать искусственные жабры, киборги это другая ветвь...)

[Ruslan_Sharipov]

Жабры - это для водной среды. А для космоса как раз нужно что-то вроде кислородной шашки, которую можно съесть и которая будет, управляясь ферментами, выделять кислород прямо в кровь.

Вот cайт, где приведен список веществ, способных вылелять кислород. К сожалению соответствующие реакции являются высокотемпературными. Для адаптации их к живому требуется катализатор, инициирующий реакцию при низкой температуре и в водном растворе.

[beaver]

В списке нет еще одного вещества - перекиси водорода. Почти половина массы безводной перекиси - активный кислород. Лучше любого перхлората. И такая же взрывчатая.

[Ruslan_Sharipov]

Уважаемый Beaver! Рад приветствовать Вас в этой теме. Надеюсь Вы поможете мне разъяснить г-ну Гранину разницу между объемными и массовыми единицами при измерении количества веществ.

Перикись водорода - замечательное соединение. Но я не знаю, сможет ли оно само по себе выступить в качестве аккумулятора кислорода в крови. Я знаю, что оно окисляет (обесцвечивает) органические пигменты. По отношению к другим органическим соединениям в ЖКТ и в крови оно тоже может вести себя агрессивно. Решение тут возможно надо искать через размещение пироксидной группы [-O-O-] внутри инертного каркаса из атомов углерода и (возможно) азота. Например, внутри углеродного кольца. Шестизвенное бензольное кольцо для этого может оказаться слишком тесным по размерам. Но семи или восьмизвенное кольцо, стянутое пироксидной группой посередине - интересный объект. Еще один вариант - размещение одной или нескольких пироксидных групп [-O-O-] внутри фуллереноподобной 3D-структуры из атомов углерода и (возможно) азота.

[beaver]

Source of the post На самом деле может быть проще и эффективнее производить обратный процесс, CO2 -> O2 внутри тела или лёгких. Потребует источника энергии и собственно довольно большой скорости реакции.

А в каком виде Вы хотите выводить образующийся углерод?

Source of the post Но я не знаю, сможет ли оно само по себе выступить в качестве аккумулятора кислорода в крови.

Не сможет, конечно. Слишком реакционноспособна.

Решение тут возможно надо искать через размещение пероксидной группы [-O-O-] внутри инертного каркаса из атомов углерода и (возможно) азота.

Это сразу превращает 600 г как минимум в несколько килограммов.

[Granin]

Source of the post
А в каком виде Вы хотите выводить образующийся углерод?

Это наверное наименьшая из проблем данного сооружения. Но разумеется то-же проблема.

если мы рассматриваем циклический процесс, то углероду найдётся применение...
Можно почитать об реакция Сабатье и жизнеобеспечение космической станции.

А можно рассмотреть агрегацию, так как цепочки из углерода куда проще создавать и хранить чем кислород. Затем вывод, возможно даже механический... Ибо источник энергии понадобится по моему механический, бишь батарейка.

разницу между объемными и массовыми единицами при измерении количества веществ.

Ну да, как сталь и пух Если мы не сжимаем оба вещества, хранения пуха куда более проблематично.

[ArtHome]

Накопление запада кислорода для последующего расходования больше похоже на киборгизацию. Собственно раз естественный отбор не демонстрирует подобные решения, значит это сильно нерационально. Решение - жабры. Не обязательно вживлённые, а в виде гаджета.

PS В космосе отсутствие кислорода не самая первая проблема, иначе б на Марсе давно яблони цвели.