12.03.2025: Аморфный… лёд
Бывают в жизни ситуации, когда знаешь как влезть, но не знаешь как вылезти. При этом, нужно сделать и то и другое, иначе всё будет совсем плохо, а потому влезаешь, надеясь додумать недостающую часть плана по ходу пьессы.
Например квартирный ремонт. Человек выносит мебель, устилает всё газетами, обдирает обои, делает черновую отделку и… А дальше опыта нет. Зато есть ролики на ЮТюбе, что в целом — большое подспорье. Да и специалистов нанять возможно, или друзей попросить помочь.
Хорошо что ремонт — дело известное и много раз проделанное человечеством. Но бывает и иначе.
Вот взять тот же аморфный лёд…
Аморфный лед — это вода в твердом состоянии, но без привычной кристаллической структуры. Его молекулы расположены хаотично, как в стекле. Такой лед получают, охлаждая воду сверхбыстро — около миллиона градусов в секунду, чтобы молекулы не успели выстроиться в порядок. В отличие от обычного льда, у аморфного нет четкой структуры, и он бывает разных форм, отличающихся плотностью.
Люди уже многие века бьются над тем, как заморозить млекопитающее, а затем разморозить и оживить.
Для чего это нужно?
Представь, что пару тройку веков назад удалось бы заморозить какого-нибудь важного учёного или историка, заболевшего неизлечимой болезнью: чумой, туберкулёзом, да даже банальной пневмонией.
Взяли бы Петра — I, когда он умирал, да и засунули в криокапсулу, а лет примерно через триста пятьдесят разморозили, выходили, премию какую выдали (за заслуги перед отечеством), орденом наградили, в ГосДуму депутатом поставили. И жил бы себе бывший царь. Историков консультировал за большие деньги.
Про адаптацию к изменениям в социуме и к окружению мы тактично умолчим, ибо это уже совсем другая история, о которой можно писать книги.
Впрочем, современная медицина тоже не всё может, а потому, возможность заморозить и оживить лет через сто-двести, была бы полезна даже в наше время. Некоторым людям полезна критически. Да и само путешествие во времени на такой дальний срок (хоть и без возможности вернуться) тоже дорогого стоит.
Что мешает замораживать людей уже сейчас?
Замораживание людей (крионирование) — это сложный процесс, который сталкивается с несколькими серьезными проблемами:
Образование кристаллического льда в клетках: При заморозке вода в клетках превращается в кристаллы льда, которые разрушают клеточные структуры.
Мы ведь помним из курса школьной физики (да и из личных наблюдений), что вода в виде кристаллического льда занимает больший объём, чем в жидком состоянии.
Даже при использовании криопротекторов (веществ, защищающих клетки от образования льда) полностью избежать повреждений пока не удается.
Повреждение тканей и органов: Кристаллы льда разрушают не только клетки, но и межклеточные связи (нельзя забывать и про межклеточную жидкость), что делает восстановление тканей после разморозки крайне сложным.
Технологические ограничения: Современные технологии не позволяют равномерно и достаточно быстро заморозить тело, чтобы избежать повреждений. Особенно это касается мозга, где сохранение структуры нейронов критически важно для восстановления личности и памяти.
Этические и юридические вопросы: Крионирование до сих пор остается спорной темой. Нет гарантий, что размороженный человек будет тем же самым человеком, что и до заморозки. Это вызывает вопросы о правовом статусе таких людей.
Отсутствие технологии разморозки: Даже если тело удастся заморозить без серьезных повреждений, пока нет технологий для безопасного восстановления всех функций организма после разморозки.
Пока крионирование остается экспериментальной процедурой, и его успешность в будущем зависит от развития технологий в области биологии, медицины и криогеники.
При чём тут аморфный лёд?
Создание аморфного льда (витрификации) играет ключевую роль в крионировании, так как помогает избежать главной проблемы — образования кристаллов льда, которые разрушают клетки и ткани. Это позволяет сохранить клеточные структуры без разрушений.
Витрификация уже успешно применяется для заморозки эмбрионов, яйцеклеток и спермы в репродуктивной медицине.
Что мешает замораживать человека целиком?
Заморозить человека целиком с помощью витрификации — это крайне сложная задача, которая сталкивается с рядом научных, технических и биологических проблем. Вот основные причины, почему это пока не удается:
1. Проблемы с равномерным охлаждением
Человеческое тело имеет сложную структуру с разными типами тканей (кожа, мышцы, кости, органы), которые охлаждаются с разной скоростью.
Чтобы витрификация прошла успешно, нужно охладить все ткани одновременно и равномерно, что технически очень сложно. Неравномерное охлаждение может привести к образованию кристаллов льда в некоторых участках.
2. Токсичность криопротекторов
Для витрификации используются специальные вещества — криопротекторы, которые предотвращают образование льда. Однако эти вещества могут быть токсичными для клеток и тканей.
Чтобы защитить все клетки тела, нужно равномерно распределить криопротекторы по всем тканям, что пока невозможно сделать без повреждений.
3. Сложность обработки мозга
Мозг — это самый сложный и чувствительный орган. Даже незначительные повреждения при заморозке или разморозке могут привести к потере личности, памяти и других функций.
Витрификация мозга требует идеальной точности, которой современные технологии пока не могут обеспечить.
4. Проблемы с разморозкой
Даже если тело удастся заморозить без образования кристаллов льда, разморозка (девитрификация) остается огромной проблемой. Это связано с тем, что аморфный лед находится в метастабильном состоянии и при медленном нагревании стремится перейти в более стабильную кристаллическую форму.
Чтобы избежать кристаллизации, аморфный лед нужно нагревать со скоростью порядка десятков тысяч градусов в секунду (или даже быстрее). Такая высокая скорость нагревания не дает молекулам воды «перестроиться» в упорядоченную кристаллическую решетку, но запросто испепелит или «прожарит», скажем, белки из которых состоят ткани и органы.
Кристаллизация аморфного льда наиболее вероятна в диапазоне температур от -150°C до -120°C (для низкоплотного аморфного льда) или от -140°C до -100°C (для высокоплотного аморфного льда).
Если быстро «проскочить» этот диапазон, кристаллизации можно избежать. В лабораторных условиях это возможно, но в быту или при работе с крупными объектами (например, в крионировании) это крайне сложно осуществить.
При разморозке нужно избежать повторного образования льда, а также восстановить кровообращение и функции всех органов, что пока невозможно.
5. Отсутствие доказательств успешного восстановления
Даже если тело удастся заморозить, нет гарантий, что его можно будет успешно разморозить и восстановить все функции. Пока нет ни одного случая успешного оживления после крионирования.
Вывод
Получается, что в принципе замораживать тело люди кое-как научились, но вот с разморозкой пока что полная… Да что там говорить? Не умеют размораживать! Исследования ведутся, однако на данный момент результат всё тот же.
Остаётся надеяться, что замороженное сегодня получится разморозить когда-нибудь. Вот и замораживают. «Влезают», как и говорил выше, с надеждой, что когда-нибудь получится «вылезти».
Услуга по крионированию стоит конски. Насколько помню, можно заморозить не всё тело, а только голову. Так выходит дешевле, но это какие должны быть технологии, даже чтобы просто оживить голову, без учёта разморозки и связанных с этим проблем?
Интересная тема это крионирование, если подумать. А сколько ещё можно разных вариантов попробовать. Вдруг какой-нибудь да поможет?
Про полёты к дальним планетам вообще молчу. Это же какие перспективы открываются…
Напишите комментарий