作者:Marco Rolandi 来源:《科学进展》 发布时间:2016/5/19 14:47:47
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发现鲨鱼电感器官存在胶状质子传导物质

 

研究发现鲨鱼电感器官存在胶状质子传导物质
 
如图所示,研究人员对一条成年鳐鱼腹侧施压,发现从劳伦斯壶腹小孔中渗出胶状物质,最新研究显示,这种胶状物质具有质子传导性。
 
据物理学网站报道,鲨鱼和鳐鱼通过一种不同寻常的器官组织——劳伦斯壶腹(ampullae of Lorenzini),能够探测到猎物和其它动物产生的电场,但是这些电感器官是如何工作的仍是一个谜团。目前,最新一项研究发现了重要线索,并证实这种电感器官原理可用于其它研究领域。
 
1678年科学家斯特凡诺-洛伦齐尼首次描述了劳伦斯壶腹,这种器官是鲨鱼和鳐鱼头部和腹部周围皮肤上明显可见的小孔,每个小孔向外界环境张开,并通过一个较长的管道连接一组电感细胞,管道中充满着透明粘性胶状物质。美国加州大学圣克鲁兹分校等几所大学组建的一支研究小组发现,这种透明粘性胶状物质是一种独特的质子传导材料,是迄今发现生物材料中具有最高质子传导性,这项最新研究报告发表在5月13日出版的《科学进展》杂志上。
 
加州大学圣克鲁兹分校电气工程副教授马尔科-罗兰蒂(Marco Rolandi)称,发现劳伦斯壶腹中胶状物质较高传导性是非常令人兴奋的,我们希望这项发现有助于未来更好地分析劳伦斯壶腹的电传感功能。
 
整合几种劳伦斯壶腹的信号,可使鲨鱼和鳐鱼能够探测到每厘米最低5毫微伏的电场变化,但是微弱信号如何从皮肤小孔传送至感觉细胞仍存在着一些争议,研究人员猜测,胶状物质中硫酸化蛋白多糖可能具有较高的质子传导性。
 
罗兰蒂解释称,质子传导性是一种材料或者溶液传导质子的能力,这些材料具有许多有序氢键,例如:吸水聚合物,质子可沿着这些氢键链传送。在技术应用方面,像全氟磺酸(Nafion)这样的质子导体可作为燃料电池的质子交换膜。
 
研究报告第一作者、美国华盛顿大学电气工程博士生埃里克-乔什伯格(Erik Josberger)称,这是我首次测量劳伦斯壶腹中胶状物质的质子传导性,对于研究结果我感到非常惊奇,其传导性大约是全氟磺酸的四十分之一。材料科学和其它领域的研究人员可能对这项最新研究感兴趣,同时,该研究可应用于非传统传感技术。(来源:腾讯科学 悠悠/编译)
 

 

 
 
 
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