Manyetik indüksiyon kullanarak bir meyve sineğini elektrikli olarak kesme


12

Çeşitli tedavilerin hayatta kalma üzerindeki etkilerini test etmek için meyve sineklerinde kalp krizlerini elektriksel olarak tetikliyoruz. Kontrol grubumuzda kabaca% 50 sağkalım iyileşme oranı için çekim yapıyoruz.

Böceklerde kalp fonksiyonlarını inceleyen bir laboratuvarla çalışıyorum. Meyve sineğinin dışına uygulanan elektrotlar kullanılarak kalp durmasına neden oluyoruz. Bunun birçok sorunu var, elektrotların bağlanması emek yoğun, kabuk oldukça iyi bir elektrik yalıtkanı, vb.

Laboratuarda yeniyim ve sinek idare ve verimini nasıl geliştirebilecekleri konusunda herhangi bir fikrim olup olmadığını görmek için durumu incelemem istendi. Belki Sinekleri bir solenoidin içine koyma ve Eddy akımlarını şok etmek için uyarma fikrimi aldım.

Elektromanyetizma da dahil olmak üzere lisans düzeyinde iyi bir fizik anlayışım olmasına rağmen, elektronik cihazlar oluşturma konusunda çok sınırlı deneyimim var.

Buradan nereden başlayacağımı gerçekten bilmiyorum. Sadece çevrimiçi solenoidler veya belki de bir otomotiv bobini aramayı düşündüm. Meyve sineğini küçük bir plastik tüpün içine koymak. Bobin bir araba aküsünden akım geçirdikten sonra bobinin çekirdeğine yapıştırmak. Ve sonra aniden pilin terminallerini ayırın ve manyetik alanın meyve sineğine ne olduğunu görmek için çökmesine izin verin.

Gerçekten pişirmeden meyve sineğini alabileceğimizi gösterebilseydim, bu noktada bir zafer olarak görürdüm. Hedefimiz olana ulaşıncaya kadar,% 50'lik bir hayatta kalma oranı yaratan bir şok seviyesi elde edene kadar, bobin içinden daha düşük voltajlar kullanarak daralttığımız manyetik alan yoğunluğunu sistematik olarak azaltabiliriz.

Buna nasıl yaklaşılacağı ve hatta işe yarayıp yaramayacağı ile ilgili eleştiriler konusunda memnuniyet duyarım. Elektronik hobisindeyim ama o kadar çok basit bir şey yapmadım.


Bu, bahsettiğim fiziksel prensibin bir örneğidir, ancak tek bir yıkıcı şok istediğimiz ve taşınabilirlik sorunlarımız olmadığı için sorun daha basittir.

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


2
Meyve sineklerine indüksiyon bağlanması konusunda emin değilsiniz, ancak bir meyve sineğinin ortalama vücut uzunluğunun 1/2 dalga boyuna yakın olduğu bir frekans aralığında bir RF darbesi üretebiliyorsanız, RF indüklü voltaj ile bunları zaplayabilirsiniz. Ben şahsen 18Ghz parabolik reflektör RF kurulumu kullanarak sivrisinekleri havadan dışarı çekmek için tasarımlar ile oynuyor (henüz herhangi bir prototip inşa etmedik ... hala izleme kısmı üzerinde çalışıyoruz). Sorun, bu tür uygulamalar için ultra yüksek frekans üretmeye başlıyor ... özellikle bir meyve sineğinin uzunluğu henüz birkaç kat daha kısa. : S
Robherc KV5ROB

2
Meyve sineklerinin kalp fonksiyonu var mı?
Trevor_G

1
@Trevor Teknik olarak, evet , benzer şekilde çalışan ve genellikle kalp olarak adlandırılan bir dorsal damarları vardır.
Robherc KV5ROB

2
Sadece tüm bu araştırma için onlara fatura göster .. bunu yapmalıyız ...
Trevor_G

1
SPCFF'i aramam gerektiğine inanıyorum. Sorunuzu düzenleyin ve diyagramınızı ekleyin.
StainlessSteelRat

Yanıtlar:


4

Elektrokardiyak fonksiyonlar manyetik alan içermeyen saf kimyasal potansiyel aktivitedir, çünkü malzeme esas olarak tüm dielektrikleri, bazı dielektrik sabiti, etkili seri direnci, (ESR), dielektrik sabiti süresi ile dielektrik sabit zamanı olan ve böylece belirli bir Enerji gerektiren bir yalıtkan olmasıdır zarar görmeden etkinleştirme seviyesi.

ESR, kapasitörlerdeki tüm ısıdan ve elektrotlar ile kalp fonksiyonu arasındaki ESR'den gelen deri yanıklarından sorumludur.

Bu nedenle amaç, ameliyatta doğrudan kalp kasına kıyasla, bir insanın göğsündeki enerjinin 1000 katını (tahmini) alan ESR'yi en aza indirmek olmalıdır. Bu nedenle, büyük kürekler ve yüksek k dielektrik yağ ile bile zayıflama insanlarda kaçınılmazdır. Benzer bir sorun sizin için böcekler üzerinde var olacak ve küçük yüzey alanı ile daha da zorlaşacaktır.

Dielektrik içine daldırma büyük ölçüde yardımcı olacaktır, ancak muhtemelen böcek boğulmaktadır. Dalgalanma, arayüzey iyonizasyonunun düşük ESR'si ve ESR * Ceq nedeniyle yüksek genlikli, çok hızlı bir çürümedir. deşarj ünitesi ve hedefin paralel olarak eşdeğer kapasitansı için.

İstenen çözelti bükülü için 50pF / m tipik olarak kablolar dahil olmak üzere, uygun büyüklükte bir depolama kapasitans ve voltaj kullanımı ancak dayanma gerilimine (BDV) daha yüksek olacaktır daha yüksek bir gerilim kullanmaktır karapaksla .

300pF insan parmak modeli dahil herhangi bir kapasitanstaki enerji Joule, Farads ve Volt'ta E = 1 / 2CV ^ 2'dir. Bu nedenle, neopren ayakkabılara sahip bir naylon halıdan 10kV'da bir parmak, 300pF ile ince bir telden 10mm yaylanır veya E = 1/2 300e-12 * 1e4 ^ 2 = 15 mJ

BDV'yi aşmak, kalp fonksiyonunu veya başarısızlığı tetiklemek ve kızarmış protein yapmamak için sadece 1mJ ile 1kV'ye ihtiyacınız olabilir.

Mikrodalga darbeleri, yeterli yüksek BDV elde etmek için depolama kapasitansı çok yüksek olma eğiliminde olduğundan bir kapasitans deşarjı ile aynı değildir. 1kW mikrodalga fırın 10kV üretebilse de çok fazla enerjidir.

Böcek BDV'nin nemli ahşap (kuru değil ) gibi belki 1 ila 10 kV / mm (tahminen) olduğunu, ancak çok daha yüksek bir kV / mm'ye sahip mika veya kapton olmadığından şüpheleniyorum . PH seviyesinin büyük olasılıkla BDV / mm kabuk malzemesi özelliklerini belirleyeceğine inanıyorum, çünkü bu BDV'nin erken öncüsüdür.

Bu yüzden bir sürtünme şarj jeneratörü alın ve 1kV'ye kadar şarj etmek için bazı küçük film kapağı veya küçük kapaklar xxx pF mika aralığı yapın, ardından sinek gövdesi ile aynı boyutta nemli ahşap üzerinde test edin. Ark ~ 1mm çalışıyorsa, cevabı gözlemleyin ve 1 veya 1'de dürtü akımı ile dönüp dönmediğini görmek için bir kürdan ve elektrot iğne kafalarının kuvvetlerini ince ayarlamak için C veya V'yi ayarlayın. Şu anki R'ler, 1 oV nominal R'de 0.1 ohm ile 10: 1 problu seri olarak kullanılabilir, ancak prob zemini ve ucu çıkarılmalı ve doğrudan prob ucuna ve namluya bağlanmalıdır. Aksi takdirde kötü çalacaktır.

Şimdi bunu yapardım. Şarj işlemi bazı teknik danışmanlarla güvenli bir şekilde yapılabilir.

Aksi takdirde ESD geçirmez bir Naylon halı ve Neopren ayakkabı alın ve eski moda bir şekilde yapın. hahaha. İğne kafalarını ve uygun gresi unutmayın.


Doğru okuyorsam, bu cevap meyve sineklerini tek tek öldürmenin daha etkili bir yolunu, OP'nin kaçınmaya çalıştıklarını belirttiği şekilde (her bir böceğe ayrı ayrı elektrik çarpması uygulamak zorunda kaldığını) açıklar. Soru postasına göre, bu bölümü zaten başarılı bir şekilde başardılar, ancak elektrikle indüklenen kalp durması öldürme özelliğini kullanırken hala büyük bir kısmını "grup duşlarında" silmek için daha fazla Adalf Hitler-esque yaklaşımı yapmaya çalışıyorlar. mekanizması.
Robherc KV5ROB

doğru okumuyorsun. Enerjinin, kabaktan geçmek için gerekli olan tek başına voltajla ilgisi yoktur. Enerji, pF saklama kapağının hassas bir şekilde kontrol edilmesi ve böylece 1 / 2CV ^ 2 ile kontrol edilebilir ve BDV için eşiğin hemen üzerinde V'ye ayarlanabilir; akım, R Serisi ile sınırlandırılabilir.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Kabaca doğru. Muhtemelen bireysel olarak şok edeceğiz, ancak onları anestezikle nakavt etmek, monte etmek ve problara ayrı ayrı saldırmak zorunda kalmamak güzel olurdu. Onları alabilseydik. Onları küçük bir polietilen tüpe koyun. Tüpü bir odaya koyun, bir anahtarı çevirin ve kurtulanları sayın ve iyileşme süresini izleyin, 3 kat daha hızlı olacaktır.
user146252

Ayrıca, montaj sürecinde fiziksel olarak onlara zarar verirsek ve aralarından akım geçirdiğimizde yüksek dirençli kabuklarında yanıklar verirseniz beni şaşırtmaz. Bunlar şaşkınlık. Termal yaralanma direncine, yalıtım özelliklerine, hasarlı dış iskelete enfeksiyona veya elleçlemeye karşı fiziksel dayanıklılığa bakmıyoruz.
user146252

10kV'a şarj edilmiş 100pF'lik bir kapağa bağlı bir 1M Ohm serisi R'niz varsa, görünmez bir ark olur ve akımı 10uA ile sınırlar. Bu konuya nasıl zarar verir? Ardından uygun elektrot alanı ile C, V, R'yi ayarlayın ve ideal hale getirmek için mA / mm2'yi azaltmak için gresleyin. Aşırı büyük bir R aracılığıyla enerjinin çoğu, kabuğa değil, R'ye atılacaktır. Şimdi Get'er'dun.!
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

2

"RF jeneratörü" için böyle bir şey öngörürdüm:

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

Kıvılcım aralığı yerine voltaj kontrollü bir anahtarla yaptım, bu yüzden sizin için CircuitLab'de simüle edilebilir. Devreyi açarsanız, [Simülasyon] ve ardından [Time-Domain] öğelerini tıklayın. Başlangıç ​​Zamanını 113.2n'ye, Bitiş Zamanını 113.7n'ye ve Zaman Adımı'nı 3p'ye ayarlayın, size çıkış dalga formunun bazı tahminlerini gösterecektir ... lotun düzensiz aralıklı ani artışları (tonlarca harmoniğe neden olur) ve ardından sönümlü sinüs dalgası yaklaşık 8GHz.

Bir dalga kılavuzu feedpoint için resimli anten bir feed takmak, o zaman herhangi bir meyve sinekleri (veya muhtemelen herhangi qaveguide bir kısmının içine yerleştirilmiş küçük böcekler) oldukça kolay RF maruz kalma IMHO öldürücü miktarda doz olmalıdır!

NOTLAR:

  • 5MHz saat sinyali oldukça keyfi olarak seçildi, diğer frekanslar kullanılabilir, sadece geri dönüş transformatörü üzerindeki sargıları uygun şekilde ayarlamanız gerekir.
  • D3 ve R1'in her ikisi de saat kaynağının korunması içindir (onlar olmadan orada oldukça düşmanca bir geri bildirim simüle ediyordu).
  • D1 ve D2, transformatörü, bu devre için bana bu tür bir voltaj artışı için en uygun yöntem gibi görünen bir "geri dönüş" tipine dönüştürür.

Bir cevabın aşağı oyu hak ettiğini düşünüyorsanız lütfen yorum yapın. Bir yanıta katılmıyorsanız aşağı düşürme konusunda yanlış bir şey yoktur, ancak bunun kötü bir cevap olduğunu düşündüğünüz bir neden vermek için yorum yapıyorsanız (yapıcı , en azından site politikalarını açıkça ihlal etmeyen cevaplar için) yapıcıdır . ... Aksi takdirde, sanırım biz downvoter hevesli bir SPCFF üyesi olduğunu varsaymak zorundayız;)
Robherc KV5ROB

0

Bu yapıda birkaç nedenden dolayı doğrudan bir 'kalp krizi' oluşturabileceğinizden şüpheliyim:

  1. Yapı, hücrelerin belirsiz bir şekilde memeli kalp kası gibi olduğunu varsayarak, bir aritmi sürdürmek için muhtemelen çok küçüktür. Ventriküler fibrilasyon depolarizasyon dalgasını yeniden dolaştıran kalp kasına bağlıdır. Bu yapı o kadar küçük ki, yeniden giren bir dalga yaratabilecek gibi görünmüyor.
  2. Doku akım yoğunluğuna yanıt verir. Doku depolamanın yanı sıra kas depolarizasyonuna neden olan da budur. Her yerde yüksek bir gradyan almadan ve sineği pişirmeden depolarizasyona neden olmak için kalp kasında yüksek bir gradyan almak çok zor olacaktır. Yani, sineği korumak ve kalbi etkilemek için degradelerde büyük bir fark elde etmek zor olacaktır.

Mevcut süreç için özel 'kalp krizi' mekanizmasının ne olduğunu biliyor musunuz? Bir aritmi yaratıp yaratmadığınızı veya kasları koterize edip etmediğinizi bilmek çok yararlı olacaktır.

Bununla birlikte, meyve sineklerinin sahip olduğu şey varsa, kasılmayı başlatmaktan sorumlu hücrelerin çok yakınında bir mikro-elektrot uygulamada başarılı olabilirsiniz. Dönüş elektrodunun yüksek bir yüzey alanına sahip olması gerekir, böylece akım yoğunluğu küçük elektrottan uzaklaştıkça hızla azalır. İletken bir sıvı iyi bir seçim olabilir. Bu tür bir kurulumda, koterize edilen bölgeyi kısıtlayabilirsiniz.

İnsan kalbindeki sinoatriyal düğüm, her kalp atışını başlatan küçük bir hücre kümesidir. Meyve sineği benzer bir yapıya sahipse, bu hücreleri koterize etmek için çok yakın uygulanan bir akım, kalp dokusunu diğer dokulara çok fazla zarar vermeden durdurabilir. (Memeliler aslında hücreler 'zincir yukarı' başarısız olursa kademeli olarak ele geçirilecek kalp pili hücreleri hiyerarşisine sahiptir. Meyve sineklerinin bu tür bir sofistike olmadığını tahmin ediyorum.)

Her halükarda, ayrıntıları çalışırken birkaç pişmiş sinek planlamalısınız. İyi şanslar!


Zaten elektrik akımı ile yapıyoruz doğrudan kuyruğa kafa. Dakikalar süren fibrilasyona neden olur. Manyetik indüksiyonun zaten insan ve memeli beyin, kas, sinir ve kalp stimülasyonunda kullanıldığını tespit edebiliriz.
user146252
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.