欧博开户网址(www.aLLbetgame.us):特斯拉100年前的发现,早已“长”在鲨鱼肠道中

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1920年,发现家特斯拉设计了一种被他称作“瓣膜导管”的管道结构{gou},后人将其称为特斯拉阀。这种管道的内部设计可以确保流体沿一个特定的偏向流动,而无需移动部件。据最近揭晓在《英国皇家学会学报B辑》上的一篇论文,特斯拉阀可以作为一个模子,用于注释食物若何通过多种鲨鱼的消化系统。基于鲨鱼肠道的最新CT扫描效果,科“ke”学家们得出结论,它们的肠道是一种自然的特斯拉阀。

液体只能单向流动

特斯拉阀中一个巧妙设计是一组相互毗邻的、纰谬称的泪珠状回路。在专利申请中,特斯拉形貌这一串11个流体《ti》控制组件“由扩大、迂回、突出的挡板或斗状结构组成。当流体沿某一偏『pian』向通过时,除了有外面摩擦外,险些没有阻力,然则液体若是想从相反的偏向流过险些不能能。”此外,由于特斯拉阀可以在不移动部件的情形下实现这一点,以是它更能遭受频仍操作带来的磨损。

特斯拉称,相反偏向的水流《liu》通过阀门的速率可以相差200倍,这可能强调其词了。凭证他的设计,纽约大学的一个科学家团队于2021年制作了一个可以现实运行的特斯拉阀,并通过丈量在差异压力下,划分从两个偏向(xiang)通过阀门的水流量来磨练这一说法。科学家们发现,水在两个偏向的流动速率仅差了约一半。

然则在实验中,水的流速是一个要害的影响因素。当水流较慢时,阀门提供的阻力很小,而一旦流速跨越某个阈值,阀门的阻力就会增添,发生反向‘xiang’湍流,导致管道被涡流和『he』损坏性水流“堵塞”。因此,凭证论文配互助者利夫莱斯托夫的说法,它现实上更像是一个开关,有助于平滑脉冲流,类似于交流/直流电转换器将交流电转换为直流电。莱斯托夫以为这可能正是特斯拉设计这个阀门的意图,由于他最着名的发现就是交流电机和交流/直流电转换器。

数字化扫描考察肠道组织

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现在,特斯拉阀为研究鲨鱼差异寻常的肠道结构提供了线索。鲨鱼是食物链顶端的掠食者,能以多个物种为食,因此它们在生态系统生物多样性的控制中具有很主要的作用。大多数鲨鱼的螺旋肠中含有差异数目的褶皱,它们的基本形态有以下4种:柱状、卷轴状和两种漏斗状——包罗细〖xi〗口指前和指后的两种形式。这4种类型的肠道通常以二维草图显示,这些草图包罗鲨鱼肠道剖解后的二维睁开图,或来自三维结组成像的二维切片。但这些草图并不能辅助科学家们深入领会该结构是若何事情的。

“是时刻使用现代手艺来考察鲨鱼惊人的螺旋肠结构了。”论文的配互助者,美国加州州立大学多明格斯山分校的萨曼莎利说,“我们开发了一种新的数字化扫描方式,来扫描这些组织。通过这种方式,我们不需要对软组织“zhi”举行切片,就可以异常详细地考察它们。”

去年,日本研究职员用3D模子重修了一种猫鲨肠道组织的显微切片图像“xiang”,这让他们得以一瞥〖pie〗卷轴状螺旋肠的剖解结构(gou)。文章的配互助者亚当萨默斯和其在美国华盛顿大《da》学富莱德港实验室的同事以为,CT扫描可能可以完成类似的事情,由于这项手艺能从差异角度拍摄一系列X射线图像,然后将它们组合成3D图像。

“CT扫描是领会鲨鱼肠道三维结构为数不多 duo[的【de】方式之一。”萨默斯说,“肠道云云庞大,有多层重叠在一起,剖解会损坏组织的脉络和毗邻。这就像把一份卷起来的报纸剪开来阅读,报道内容没法连贯起来。”

萨默斯等人从洛杉矶自然历史博物馆保留的22种鲨鱼标本和先前受赠的冷冻鲨鱼标本中获得了肠道样本。这些肠道样本经剖解取出后,用去离子水冲洗清洁。该团队用液体填充肠道样本,并将其冷冻干燥以保持形状,然后对它举行扫描,获得虚拟的3D模子。

接下来,该团队对这4种未冷冻的肠道样本举行多次实验。例如,研究职员让液体流过螺旋状肠道结构,发现液体沿正向流动时,通常需要约莫35分钟才气通过;然则当肠道偏向颠倒后,这个历程的用时会翻倍。这与去年纽约大学的特斯拉阀实验的效果一致。

该团队还对5条安乐死的太平洋白斑角鲨举行实验。研究职员“yuan”让差异黏度的有色液体通过螺旋肠,考察螺旋肌对液体的反映。肠道似乎减缓了食物的运动,通过重力和肠道平滑肌的缩短〖duan〗指导食物通过肠道。然而,肌肉缩短主要是用来夹杂和搅动流经的液体:这种不寻常的肠道结构足以推动任何器械移动。

这种奇异的肠道结构之以是会进化出来,主要缘故原由可能是鲨鱼要距离数天甚至数周才有一顿大餐。论文作者预测,这种不寻常的螺旋结构扩大了肠道的外面积和体积,从而延伸了食物在肠道中停留的时间。这能促使更多的营养物质被吸收,以及削减了消化食物所需的能量。

(Jennifer Ouellette撰文,赵冰莹翻译,据“全球科学”)

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     发布于 2021-09-11 00:03:19  回复
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