¿Podría un humano morir si su cuerpo fuera cortado por un alambre de 1nm de diámetro?

Aunque me encanta el brillante experimento mental que subyace a la respuesta de Thom Minnée, él asume que el cuerpo humano es bastante dinámico y se mantiene unido por un conjunto de fuerzas de VdW.

La realidad del asunto es que ese no es el caso. Consideremos primero los objetos que no se “romperán” durante este proceso. También asumiremos que no hay fuerzas de corte debido al cable.

  • Bicapas lipídicas. Son muy dinámicos
  • Agua y otras moléculas pequeñas
  • Pequeñas proteínas de tamaño submicrónico. Supongamos que probablemente serán apartados a pesar de nuestra suposición sobre las fuerzas de corte.
  • Células. Si suponemos que son en su mayoría agua y lípidos, deben estar intactos si suponemos que la cizalla no los destruye

¿Qué hay de las cosas que hacen? Estos serán objetos covalentemente unidos. Objetos como

  • Huesos
  • Conexiones célula-célula
  • Fibras largas como proteínas de matriz extracelular
  • Nervios
  • ADN

Si estas cosas se rompen, diría que las células pobres en el camino se han ido, pero no se echará en falta. Sin embargo, la pérdida de conexiones estructurales como las interacciones célula-célula y las fibras será. Thomas tiene razón al señalar que la presión de la sangre no se manifestará. Sin embargo, después de haber destruido sus interacciones célula-célula, ahora ha eliminado las barreras entre su endodermo, mesodermo y ectodermo. La sangre es demasiado grande (10 um) para fluir. Pero sabes lo que será? H + y sales. Buena suerte en el manejo de los rápidos cambios en el pH y la presión osmótica que actualmente se apresuran a través de las entrañas de su cuerpo. El HCl en su estómago ahora está llegando a su torrente sanguíneo. Es probable que todas sus células se rompan o colapsen debido al cambio en la sal. También acabamos de cortar un nervio muy anormalmente largo en nuestro cuerpo. Ahora estás probablemente paralizado.

1 nm sigue siendo grande en comparación con el rango de enlaces átomo a átomo. Las longitudes de los enlaces atómicos están en Angstroms (10 ^ (- 8) cm, 0.1, nm). Las paredes celulares tienen un grosor de 5-30 nm. Para los enlaces químicos en las paredes celulares, el cable de 1 nm se vería tan grande como un cuchillo se vería en su dedo. Creo que la mayoría de las células cortadas por el cable estallarían, morirían y liberarían su contenido en el tejido circundante.

Todo depende de qué tan rápido hagas el corte.

Un cable sólido seguramente dañará los tejidos, y al romperlo violentamente en uno o dos segundos probablemente causará graves interrupciones debido a las fuerzas de corte. Bajo este escenario, es probable que le corten la médula espinal y (lo que es peor) la ruptura de órganos internos.

PERO, si pasó el cable lentamente con presión constante (en el transcurso de días o semanas) el daño sería más pequeño y más localizado. Con una fisura de 1nm, apuesto a que la mayoría de los tejidos comenzarían a cicatrizar de nuevo tan pronto como se cortaran. Si espacias este “procedimiento” durante un par de meses, apuesto a que podrías pasar un cable directamente a través de la cabeza de alguien sin ningún efecto notable.

¿Es esto realmente tan obvio? ¿Qué causaría que la persona muriera? Si estoy de pie y me cortan el abdomen con un nanoalambre de 1n, ¿qué me hará morir? A las presiones presentes dentro del cuerpo humano, no puede fluir ningún fluido a través de estos cortes (¡piense en la poca cantidad de sangre que sale de un orificio de 1 mm, que es 1 millón de veces más ancho!). ¿Se “deslizaría” mi cuerpo? Si los tejidos están a solo 1nm de separación, las fuerzas de Van der Waal superarán cualquier fuerza razonable que intente separar las dos mitades inmediatamente después del corte.

No, la persona se curará y todos sus órganos comenzarán a sanar porque la separación entre los cortes es tan pequeña que no pasará nada. ¡Por supuesto que él o ella morirá! Un corte es un corte independientemente de si usa un alambre pequeño o una motosierra.