13.02.2024, 08:10
Андрей Папиш
3
1,0 тыс

Мокрая голова снизила риск летального исхода при ударе молнии

❋ 4.7

Немецкие биоинженеры выяснили, что дождевые капли на голове могут защитить человека от смерти при ударе молнии. Чтобы это проверить, они изготовили две модели человеческой головы, которые подвергали электрическим разрядам. Одна была сухой, другая — мокрой. Оказалось, искусственная голова, покрытая влагой, получила меньше повреждений, чем сухая.

Фотография электрической вспышки над сухой моделью головы
Фотография электрической вспышки над сухой моделью головы / © René Machts et al.

Различают несколько видов поражения от молнии: прямой удар, боковая вспышка, касание наэлектризованного объекта, «шаговое напряжение» и так далее. Прямой удар происходит реже всех — в 5% случаев, тогда как на боковую вспышку приходится 30%. Смертность от всех механизмов поражения колеблется от 10 до 30% — и зачастую люди гибнут от ожогов и повреждений сердечно-сосудистой или дыхательной систем. Ранее исследователи теоретически предполагали, что мокрая кожа может уменьшить силу тока, воздействующего на тело.

Немецкие биоинженеры решили узнать, как мокрая кожа головы влияет на силу тока в молнии, поразившей человека. Чтобы это проверить, они изготовили две модели человеческой головы, которые подвергали электрическим разрядам с энергией 150 кДж, что соответствует сильному удару молнии. Выяснилось, что мокрая кожа повышает выживаемость благодаря уменьшению повреждений и воздействия тока в мозге. Статья об этом опубликована в журнале Scientific Reports.

Модельные головы состояла из трех частей: скальп, череп и внутричерепной объем (мозг). Основным материалом был полимер агароза, получаемый из агара, деионизированная вода с добавлением хлорида натрия, графита и сажи для повышения электропроводности. Агароза делала поверхность модели влажной, напоминания мокрую кожу головы.

Вид сверху на две модели головы А) после первой серии испытаний без дождя и B) после второй серии испытаний с дождем (b). На коже сухой модели, было обнаружено девять точек удара (X) и четыре трещины (Y). Кожа головы этого фантома была обезвожена. На коже мокрой модели было обнаружено четыре небольших точки удара размером менее 2 мм (X). Кожа головы не была обезвожена. Неправильная геометрия на коже головы, отмеченная эллипсоидом (белый цвет), была вызвана процессом литья / © René Machts et al.

Каждую искусственную голову присоединили к четырем электродам — по одному на каждый слой и один снаружи для собирания тока. В двух сериях тестов модели били электричеством по десять раз, меняя условия — сначала «молния» била в сухую голову, затем в мокрую, покрытую 0,0025% раствором хлорида натрия в деионизированной воде. Электропроводность смеси соответствовала электропроводности дождевой воды.

Исследователи зафиксировали, что во всех случаях наибольшая доля тока доставалась искусственному скальпу — причем мокрому вдвое больше, чем сухому. Однако в мокрой модели до мозга доходило меньшее количество тока. После экспериментов ученые осмотрели «головы» — на сухих моделях осталось девять точек удара и четыре трещины после разрядов, а поверхность стала обезвоженной. В то же время на мокрой модели исследователи обнаружили только четыре следа ударов размером менее двух миллиметров.

Экспериментаторы сделали вывод, что дождь при ударе молнии может защитить голову человека. Еще они предполагают, что головной убор или капюшон, которые не учитывались в данных опытах, тоже могут уменьшить количество тока, протекающего по голове.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

18 сентября, 12:02
Любовь С.

Газовый гигант Elias 2-24b успел набрать массу Юпитера менее чем за миллион лет. Поскольку планета еще формируется, причем довольно далеко от своей звезды, объяснить столь быстрый рост трудно.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
John Smith
13.02.2024
Сразу несколько вопросов к автору: - как соотнести эти фразы из одного абзаца? "Шанс выжить после удара молнии существует, хоть и крайне мал." и в то же время... "Смертность от всех механизмов поражения колеблется от 10 до 30%" - "и зачастую люди гибнут от повреждений сердца или легких" Зачастую все-же от ожогов. Разряд молнии импульсный и идет по поверхности тела не проникая глубоко и если можно еще представить что он пройдет по поверхности легких или мозга, то как он может дойти до сердца? - "Немецкие исследователи предположили, что мокрая кожа головы может повлиять на напряжение и силу тока в молнии, поразившей человека." Они точно, именно так предположили? :) -"Экспериментаторы сделали вывод, что дождь при ударе молнии может защитить голову человека." А как же сердце и легкие? :) То, что мокрые выживают намного чаще - давно известный факт, подтвержденный статистикой, а не новое открытие. Немцы, похоже, только детально исследовали механизм.
kcahdp
13.02.2024
Насмотрелись "Зелёной мили"