자기 유도를 이용한 과일 파리 감전사


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우리는 과일 파리에서 심장 마비를 전기적으로 유도하여 다양한 치료가 생존에 미치는 영향을 테스트합니다. 우리는 통제 그룹에서 대략 50 %의 생존율을 기록하고 있습니다.

곤충의 심장 기능을 연구하는 실험실에서 일하고 있습니다. 우리는 초파리의 외부에 적용된 전극을 사용하여 심장 마비를 유도하고 있습니다. 이것은 그것에 많은 문제가 있습니다, 전극의 부착은 노동 집약적입니다, 갑각은 꽤 좋은 전기 절연체입니다.

나는 실험실을 처음 접했고 상황을 조사하여 비행 처리 및 처리량을 개선 할 수있는 방법에 대한 아이디어가 있는지 확인해야했습니다. 나는 아마도 플라이를 솔레노이드 안에 넣고 와전류를 유도하여 충격을 줄 수 있다는 아이디어를 얻었습니다.

전자 장치 제작에 대한 경험이 매우 적지 만 전자석을 포함한 물리학에 대한 학부 수준의 이해가 뛰어납니다.

여기서 어디서부터 시작해야할지 모르겠습니다. 온라인에서 솔레노이드를 찾거나 자동차 코일을 찾고 있다고 생각했습니다. 과일을 작은 플라스틱 튜브 안에 넣습니다. 코일이 이미 자동차 배터리에서 전류를 흐른 후에 코일의 코어에 붙입니다. 그런 다음 갑자기 배터리 단자를 분리하고 자기장이 붕괴되어 과일이 어떻게되는지 확인하십시오.

나는 과일을 실제로 요리하지 않고 죽게 할 수 있음을 보여줄 수 있다면이 시점에서 승리라고 생각할 것입니다. 목표가 무엇인지, 약 50 %의 생존율을 생성하는 충격 수준을 얻을 때까지 코일을 통해 더 낮은 전압을 사용하여 붕괴하는 자기장 강도를 체계적으로 낮출 수 있습니다.

나는 이것에 접근하는 방법이나 그것이 작동하는지 여부에 대한 비판에 대한 조언에 감사드립니다. 나는 전자 공학 애호가에 있지만 실제로 몇 가지 기본적인 것들을 실제로하지 않았습니다.


이것은 내가 말하는 물리적 원리의 예입니다. 단 하나의 파괴적인 충격을 원하고 이식성 문제가 없기 때문에 문제가 더 간단합니다.

https://www.google.com/patents/US5170784


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과일 파리에 대한 유도 커플 링에 대해서는 확실하지 않지만 과일 파리의 평균 신체 길이가 1/2 파장에 가까운 주파수 범위에서 RF 펄스를 생성 할 수 있다면 RF 유도 전압으로 재핑 할 수 있습니다. 나는 개인적으로 약 18Ghz에서 포물선 반사기 RF 설정을 사용하여 공중에서 모기를 쏘기위한 디자인 (아직 프로토 타입을 아직 만들지 않았지만 여전히 추적 부분을 연구하지는 못함)을 가지고 놀았습니다. 문제는 이러한 응용 분야에서 초고주파를 생성하게되는데, 특히 과일 파리의 길이는 아직 몇 배 더 짧습니다. : S
Robherc KV5ROB

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초파리는 심장 기능이 있습니까?
Trevor_G

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@Trevor 기술적으로, , 그들은 심장과 유사하게 기능하며 종종 심장이라고 불리는 등쪽 혈관 을 가지고 있습니다 .
Robherc KV5ROB

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그들에게이 모든 연구에 대한 청구서를 보여주십시오. 그렇게해야합니다 ...
Trevor_G

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SPCFF에 전화해야한다고 생각합니다. 질문을 편집하고 다이어그램을 추가하십시오.
StainlessSteelRat

답변:


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심전도 기능은 자기장이없는 순수한 화학적 전위 활동입니다.이 물질은 주로 유전 상수, 유효 직렬 저항 (ESR), 유전 상수 시간과 함께 특정 유전체를 필요로하는 모든 유전체를 설명하는 절연체이기 때문입니다. 손상없이 활성화 레벨.

ESR은 커패시터와 심장 기능 사이의 ESR로 인한 피부 화상뿐만 아니라 커패시터의 모든 열을 담당합니다.

따라서 목표는 수술에서 심장 근육에 직접 비교할 때 사람의 가슴에있는 에너지의 1000 배 (추측 치)가 걸리는 ESR을 최소화하는 것이어야합니다. 따라서, 큰 패들과 높은 k 유전체 그리스를 가진 사람이라도 인체에서 감쇠를 피할 수 없습니다. 곤충에서도 비슷한 문제가 발생하며 작은 표면적에 의해 훨씬 더 어려워집니다.

유전체에 담그면 곤충을 크게 익사시킬 수 있습니다. 서지는 계면 이온화 및 ESR * Ceq의 낮은 ESR로 인해 높은 진폭, 매우 빠른 감쇠입니다. 방전 유닛과 타겟의 등가 정전 용량은 병렬로 결합됩니다.

원하는 솔루션은 트위스트 페어에 대해 50pf / m typ의 케이블을 포함하여 적절한 크기의 스토리지 커패시턴스 및 전압을 사용하지만 갑각 의 항복 전압 (BDV)을 초과하는 더 높은 전압을 사용하는 것 입니다.

300pF 인간 손가락 모델을 포함한 모든 커패시턴스의 에너지는 Joules, Farads 및 Volts에서 E = 1 / 2CV ^ 2입니다. 따라서 네오프렌 신발이 달린 나일론 카펫에서 10kV의 손가락은 300pF의 얇은 와이어에서 10mm 정도이므로 E = 1 / 2 300e-12 * 1e4 ^ 2 = 15mJ입니다.

BDV를 초과하고 심장 기능 또는 장애를 유발하고 튀긴 단백질을 만들지 않으려면 1mJ의 1kV 만 필요할 수 있습니다.

전자파 펄스는 충분한 캐패시턴스를 얻기 위해 저장 캐패시턴스가 너무 높은 경향이 있기 때문에 캐패시턴스 방전과 동일하지 않습니다. 1kW 전자 레인지는 10kV를 생성 할 수 있지만 너무 많은 에너지입니다.

나는 곤충 BDV가 축축한 나무 (건조하지 않음 ) 와 비슷 하지만 아마도 kV / mm 가 훨씬 높은 운모 나 kapton과는 달리 1에서 10kV / mm (추정치) 일 것으로 생각합니다 . BDV / mm 갑각 재료 특성은 BDV의 초기 전구체 인 부분 방전을 촉진하기 때문에 pH 수준이 대부분의 가능성을 결정한다고 생각합니다.

따라서 마찰 충전 발생기를 가져 와서 작은 필름 캡 또는 소형 캡 xxx pF의 운모 범위를 1kV까지 충전 한 다음 플라이 바디와 동일한 크기의 젖은 목재에서 테스트하십시오. 아크가 ~ 1mm 작동하면 반응을 관찰하고 C 또는 V를 조정하여 이쑤시개와 전극 바늘 헤드의 힘을 측면에 적용하여 1 us의 임펄스 전류로 회전하려고하는지 확인하십시오. 전류 감지 R은 0.1ohm의 1kV 정격 R에서 10 : 1 프로브와 직렬로 사용될 수 있지만 프로브 접지와 팁을 제거하고 프로브 팁과 배럴에 직접 연결해야합니다. 그렇지 않으면 잘못 울립니다.

이제 내가 할 것입니다. 기술 전문가와 함께 충전 프로세스를 안전하게 수행 할 수 있습니다.

그렇지 않으면 비 ESD 방지 나일론 카펫과 네오프렌 신발을 구식으로 구하십시오. 하하하 니들 헤드와 적합한 그리스를 잊지 마십시오.


올바르게 읽으면이 답변은 과일 파리를 개별적으로 죽이는보다 효율적인 방법, OP가 피하려고하는 방식 (각 곤충에 개별적으로 전기 충격을 가하는 방식)을 설명합니다. Question post에 따르면, 그들은 이미이 부분을 성공적으로 달성했지만 전기적으로 유도 된 심장 정지 살인을 사용하면서 "그룹 소나기"에서 많은 양의 물을 닦아내는 더 Adalf Hitler의 접근 방식을 시도하고 있습니다. 기구.
Robherc KV5ROB

당신은 올바르게 읽고 있지 않습니다. 에너지는 갑각을 통과하는 데 필요한 전압과는 아무런 관련이 없습니다. 에너지는 pF 저장 캡과 1 / 2CV ^ 2의 정밀한 제어에 의해 제어 될 수 있으며 BDV에 대한 임계 값 바로 위의 V로 조정될 수 있으며 전류는 시리즈 R로 제한 될 수 있습니다.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

대략 맞습니다. 우리는 여전히 개별적으로 충격을 줄 것이지만, 마취제로 두드 리거나 마운트하고 프로브를 개별적으로 공격 할 필요가없는 것이 좋습니다. 우리가 그냥 가져갈 수 있다면. 작은 폴리에틸렌 튜브에 넣으십시오. 튜브를 챔버에 넣고 스위치를 뒤집은 다음 생존자를 세고 회복 시간을 3 배 빠르게 모니터링하십시오.
user146252

또한 장착 과정에서 물리적으로 상처를 입히고 전류가 흐를 때 저항력이 높은 갑각에 화상을 입히면 놀라지 않을 것입니다. 이것들은 혼란 스럽습니다. 우리는 내열성, 절연 특성, 손상된 외골격에 대한 감염 또는 취급에 대한 물리적 인 견고성을 보지 않습니다.
user146252

10kV로 충전 된 100pF 캡에 1M Ohm 시리즈 R이 연결되어 있으면 보이지 않는 아크이므로 전류를 10uA로 제한합니다. 이로 인해 피사체가 어떻게 손상됩니까? 그런 다음 적합한 전극 면적과 그리스로 C, V, R을 조정하여 mA / mm2를 줄이십시오. 과도한 큰 R을 통한 에너지의 대부분은 갑각이 아닌 R에 버려 질 것이다. 이제 Get'er'dun.!
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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"RF 발생기"에 대해 다음과 같은 것을 구상했습니다.

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도

스파크 갭 대신 전압 제어 스위치로 만들었으므로 CircuitLab에서 시뮬레이션 할 수 있습니다. 회로를 열면 [시뮬레이션]을 클릭 한 다음 [시간 도메인]을 클릭하십시오. 시작 시간을 113.2n으로, 종료 시간을 113.7n으로, 시간 단계를 3p로 설정하면 출력 파형에 대한 일부 추정값이 표시됩니다. 균일하지 않은 간격으로 스파이크가 많이 발생합니다 (고조파 톤 증가). 약 8GHz의 사인파.

당신이 도파관 급전에 도시 된 안테나에서 피드를 첨부 할 경우, 어떤 과일 파리 (또는 가능성이 있는 qaveguide의 어떤 부분 내부에 위치 작은 곤충은) 아주 쉽게 RF 노출, IMHO의 치명적인 양의 선량해야합니다!

노트:

  • 5MHz 클록 신호는 임의로 선택되었으며 다른 주파수를 사용할 수 있으므로 플라이 백 변압기의 권선을 적절히 조정하면됩니다.
  • D3과 R1은 모두 클럭 소스를 보호하기위한 것입니다.
  • D1과 D2는 변압기를 "플라이 백 (flyback)"유형으로 바꾸는데, 이는이 회로에서 나에게 이런 종류의 전압 승압에 가장 적합한 방법으로 보였다.

답변에 공감대가 필요하다고 생각되면 의견을 말하십시오. 답변에 동의하지 않는 경우 다운 보팅에는 아무런 문제가 없지만, 답변이 잘못되었다고 생각 하는 이유 (적어도 사이트 정책을 위반하지 않는 답변의 경우)에 대해 언급하는 경우에는 건설적인 방법 일뿐입니다. ... 그렇지 않으면, 우리는 downvoter가 열렬한 SPCFF 멤버라고 가정해야합니다.)
Robherc KV5ROB

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나는 몇 가지 이유로 그 구조에서 '심장 마비'를 직접 만들 수 있는지 의심합니다.

  1. 세포가 포유류 심장 근육과 모호하다고 가정 할 때, 구조는 아마도 부정맥을 유지하기에는 너무 작을 것입니다. 심실 세동은 탈분극 파를 재순환하는 심장 근육에 달려 있습니다. 그 구조는 너무 작아서 재진입 파를 생성 할 수 없을 것입니다.
  2. 조직은 전류 밀도에 반응합니다. 그것이 조직 가열뿐만 아니라 근육 탈분극의 원인입니다. 심장 근육에서 높은 기울기를 얻어 모든 곳에서 높은 기울기를 얻지 않고 비행을 요리하지 않고 탈분극을 일으키는 것은 매우 어려울 것입니다. 즉, 비행을 보존하고 심장에 영향을주기 위해 그라디언트에서 큰 차이를 얻는 것이 어려울 것입니다.

'심장 마비'의 특정 메커니즘이 현재 프로세스에 대해 무엇인지 알고 있습니까? 부정맥을 일으키거나 근육을 소작시키는 지 아는 것이 도움이 될 것입니다.

즉, 초파리가있는 경우 수축을 시작하는 세포 근처에 미세 전극을 적용하는 데 성공했을 수 있습니다. 리턴 전극은 높은 표면적을 가져야하므로 작은 전극으로부터의 거리에 따라 전류 밀도가 급격히 감소한다. 전도성 액체가 좋은 선택 일 수 있습니다. 이러한 종류의 설정에서 소작되는 영역을 제한 할 수 있습니다.

인간의 심장에서 sinoatrial node는 모든 심장 박동을 시작하는 작은 세포 덩어리입니다. 초파리가 비슷한 구조를 가지고 있다면, 세포를 소작하기 위해 아주 가까이에 전류가 가해지면 다른 조직에 너무 많은 손상을 입히지 않고 심장 ​​작용을 멈출 수 있습니다. (포유류는 실제로 세포가 '사슬'위로 올라가면 점진적으로 인계받는 맥박 조정기 세포의 계층 구조를 가지고 있습니다. 과일 파리에는 그런 종류의 정교함이 없을 것입니다.)

어쨌든 세부 사항을 처리하는 동안 요리 된 파리를 계획해야합니다. 행운을 빕니다!


우리는 이미 전류를 꼬리에 직접 적용하여 이미하고 있습니다. 최대 몇 분 동안 지속되는 섬유화가 발생합니다. 자기 유도가 이미 인간과 포유류의 뇌, 근육, 신경 및 심장 자극에 사용되고 있음을 감지 할 수 있습니다.
user146252
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