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小强也能感应磁场?而且死的磁化性能更强

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-02-13 16:21

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实验结果十分有趣。一旦蟑螂被移出所施加的外部磁场,研究者能够很容易地测量所有蟑螂(无论活着或者死亡)相关的磁场量。测量结果表明: 活蟑螂自身的磁化磁场在大约50分钟内衰退,而相比之下,死蟑螂的磁化磁场完全衰退则需要花费将近50个小时。


这就出来一个问题: 为什么活蟑螂和死蟑螂磁化性能有如此大的差别?


为了寻找答案,Kong及其团队对磁化过程建立了一个数学模型。研究者假设蟑螂的磁化是其内部的磁性粒子与外部磁场对准的结果。当外部磁场作用移除时,由于布朗运动(Brownian motion)引起蟑螂内部磁性粒子再次随机对准,从而导致蟑螂的磁化衰退。


同时,研究者还研究了磁化衰退时间随着包裹磁性粒子的介质的粘度(viscosity)是如何变化的。结果显示,随着介质粘度的逐渐增加,直至变得更玻璃态,磁化衰退时间会随之增加。


这就给出了上述问题的答案。 蟑螂之所以能够被(外部磁场)磁化,是因为其自身内部含有磁性粒子 ,能够与外部磁场对准。在活蟑螂体内,这些磁性粒子处于一种低粘度的流动介质中,而一旦蟑螂死亡,这些包裹磁性粒子的介质开始逐渐硬化,粘度也随之增加,从而导致磁化衰退时间的增加。


Kong团队的这项有趣的研究工作,帮助解答了蟑螂如何与外部磁场相互作用的一些重要问题。但是,其中仍有许多未解之谜。


首先是磁性粒子性质的问题——它们究竟是什么?生物学家在蚂蚁、蜜蜂和白蚁的体内发现了一种叫做胶黄铁矿(greigite,一种铁硫化物)的微小磁性矿物颗粒。


所以,蟑螂体内也有可能含有胶黄铁矿颗粒。事实上,Kong团队的研究结果与假设存在半径大约50纳米的胶黄铁矿颗粒的结果是一致的,但是实验结果排除了相关的磁性矿物如磁铁矿的存在。


另一个未解之谜是—— 这些磁性粒子究竟来自哪里?


这些磁性粒子究竟是蟑螂从环境中汲取的沾染物质,还是源自于生物自身形成的?Kong及其团队目前无法回答这个问题。







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