Max Mikel-Stites en Anne Staples waren op zoek naar een vervolg.

Deze zomer, nietjes, een universitair hoofddocent bij de afdeling Biomedische Technologie en Mechanica van het College of Engineering, en afgestudeerde student Mikel-Stites publiceerden een paper in het eerste nummer van de Journal of Superhero Science getiteld, "Ant-Man and the Wasp:microschaalademhaling en microfluïdische technologie."

Nutsvoorzieningen, ze hadden een nieuwe held nodig.

De twee werkten samen met een team van afgestudeerde studenten, brainstormen over wie het onderwerp van de superheld zou kunnen zijn voor hun volgende wetenschappelijke onderzoek. Superman? Batgirl? Waterman?

Mikel-Stites lobbyde voor een onderzoek naar de sonoluminescente krachten van Dazzler. Staples was benieuwd hoe Mera, De prinses van Atlantis, gebruikte haar hydrokinetische krachten.

Het blijkt, stripboeken zijn een grote inspiratiebron voor wetenschappelijke ontdekkingen.

Deze maand, Mikel-Stites presenteert de bevindingen van hun paper op de bijeenkomst van de afdeling Fluid Dynamics van de American Physical Society.

De paper van het wonderteam keek naar hoe Ant-Man en de Wasp ademen als ze krimpen tot de grootte van een insect en het laboratorium van Staples bestudeerde hoe vloeistoffen in de natuur stromen. Insecten verplaatsen vloeistoffen en gassen van nature efficiënt op kleine schaal. Als ingenieurs kunnen leren hoe insecten ademen, ze kunnen de kennis gebruiken om nieuwe microfluïdische technologieën uit te vinden.

"Voor de film 'Ant-Man and the Wasp' uit 2018, mijn lab vroeg zich al af over ademhaling op insectenschaal, " zei Staples. "Ik wilde mensen verschillende ademhalingsmechanismen laten waarderen."

Voor het grootste deel van Mikel-Stites' leven, hij had nit-picking op de "wetenschap" in science-fiction films.

"Ik kon 'Armageddon' niet meer kijken toen ze eenmaal bij ruimtestation Mir waren en er kunstmatige zwaartekracht was. Dat soort dingen hebben me altijd dwars gezeten. Maar voor 'Ant-Man and the Wasp' was het erger, " hij zei.

Staples en Mikel-Stites besloten hun krachten te bundelen om de microschaalademhaling van Ant-Man te onderzoeken.

Mikel-Stites werd gestoken door wat hij 'het hoogteprobleem of het doodszone-dilemma' noemde. Voor Ant-Man en de Wasp om te krimpen tot de grootte van een insect en toch te ademen, ze zouden een atmosferische dichtheid moeten overwinnen die vergelijkbaar is met de top van de Mount Everest. Hun kleine lichaam zou ook een hogere stofwisseling nodig hebben. Voor hun voortbestaan, het Marvel-stripuniversum moest Ant-Man en de Wasp-superheldtechnologieën geven.

"Ik dacht dat het leuk zou zijn om een ​​oplossing te vinden voor hoe deze kleinschalige beademing zou werken, 'zei Mikel-Stites.' Ik begon de geschiedenis van Ant-Man te doorzoeken. Ik bladerde door scènes in de film uit 2015 waarin we de natuurkunde konden bespreken. Toen deed ik hetzelfde met trailers uit de film uit 2018. Ik gebruikte dat om een ​​lijst met problemen en een lijst met oplossingen te maken."

Ant-Man en de Wasp lossen het hoogteprobleem op met hun superheldenpakken. In hun publicatie, Mikel-Stites en Staples schrijven dat de maskers in de pakken van Ant-Man en de Wasp "een combinatie van een luchtpomp, een compressor, en een moleculair filter inclusief Pym-deeltjestechnologie, " waardoor ze kunnen ademen terwijl ze zo klein zijn als een insect.

"Deze publicatie liet zien hoe verschillende natuurkundige fenomenen kunnen domineren op verschillende grootteschalen, hoe geschikt organismen zijn voor hun specifieke grootte, en wat er gebeurt als je dat begint te veranderen, "zei Mikel-Stites. "Het laat ook zien dat Hollywood het niet altijd goed doet als het om wetenschap gaat!"

Hun manuscript werd aanvaard door de Journal of Superhero Science voor de release van het vervolg, "Ant-Man en de wesp." Mikel-Stites was bezorgd dat de blockbuster nieuwe technologieën zou bevatten of de canon van Ant-Man zou veranderen. Als het Marvel-stripuniversum is veranderd tussen de film 'Ant-Man' uit 2015 en het vervolg, hun hypothesen zouden worden ontkracht en ze zouden gedwongen worden hun paper in te trekken.

"Ik ging naar de film van 2018 voordat het manuscript in preprint uitkwam, zodat we het konden vangen als de film ons tegensprak. Maar de film uit 2018 ondersteunde eigenlijk alles wat we hadden gezegd, wat erg leuk was, " zei Mikel-Stites. De meeste bioscoopbezoekers keken gewoon naar de speciale effecten en verlieten de bioscoop met vermaak. Maar Mikel-Stites verliet de film met bevestiging van de hypothesen van de krant.

De leden van het Staples-lab zijn niet de enigen die geïnteresseerd zijn in kleine technologieën. Van lab-on-a-chip microfluïdische apparaten tot nanodeeltjes die medicijnen rechtstreeks aan cellen leveren, consumenten zullen uiteindelijk profiteren van dit kleine wetenschappelijke veld dat grote resultaten oplevert.

"In zowel de films als de wetenschap, krimpen is een veelvoorkomend thema en is dat al 50-60 jaar. Dit idee is iets waar we allemaal graag over nadenken. Voldoende tijd gegeven, we kunnen het punt bereiken waarop de wetenschap het van het rijk van de magie kan brengen in iets waar we echt een verklaring voor hebben, ' zei Mikel-Stites.

In feite, de Staples lab-groep heeft dat al gedaan.

Terwijl Mikel-Stites zijn superheldenwetenschap presenteert op de APS-bijeenkomst, zijn collega Krishnashis Chatterjee, die onlangs zijn Ph.D. in technische mechanica zal zijn onderzoek presenteren over het fabriceren en testen van vier verschillende op insecten geïnspireerde micro-fluïdische apparaten.

Van fictie tot functie, het Staples-lab maakt graag plezier onderweg.

"Ik denk dat het heel belangrijk is om contact te maken met mensen en betrokken te zijn bij de wetenschap met onderwerpen die ze al kennen. Met dit superheldenwetenschappelijk artikel wilde ik deze missie ondersteunen, ' zei Stapels.

En wie kozen de laboratoriumgenoten voor hun volgende superheldenwetenschappelijke onderwerp? De prinses van Atlantis, Mera. Ze hopen dat ze nog een wetenschappelijk artikel over superhelden kunnen publiceren dat echt golven maakt.