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城大研究發現可調控液體流向

社會事

城大研究發現可調控液體流向
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城大研究發現可調控液體流向

2021年09月20日 08:04 最後更新:08:15

研究結果已於權威科學期刊《科學》上發表。

大自然往往為科學家帶來啟發,城市大學機械工程學系講座教授王鑽開的研究團隊,從南洋杉葉上的液體流動行為,設計出具有3D鋸齒的仿南洋杉表面(ALIS)原型,研究首次展示可控制液體傳輸方向,解開兩個世紀以來,在表面與界面科學領域的難題,研究結果已於權威科學期刊《科學》上發表。

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王鑽開的研究團隊仿照南洋杉葉的自然結構,設計出具3D鋸齒的仿南洋杉表面(ALIS)原型,再在上面置放不同混合比例的酒精與水,因表面張力不同,液體分成前、後、雙向的三個方向流動。

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團隊亦發現鋸齒的結構與尺寸,特別是鋸齒尖端向內彎的勾狀結構、鋸齒尖端之間的距離,均是控制液體流向的關鍵,故適當設計新型的毛細鋸齒,能營造足夠空間令液體「選擇」流向。

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解開兩世紀科學難題

今次研究首次展示可控制液體傳輸方向,成功解開自一八○四年以來在表面與界面科學領域的難題,王鑽開形容觀察到不同液體向多個方向流動,就像魔術一樣,是科學界首次記錄的現象;而混合不同比例的水和乙醇,可得出不同表面張力的液體,倘水的比例恰當,會同時以雙向流動。

王鑽開(左)的研究團隊從南洋杉葉得到啟發,仿照其自然結構設計出3D原型,操控液體流向。

王鑽開(左)的研究團隊從南洋杉葉得到啟發,仿照其自然結構設計出3D原型,操控液體流向。

今次發現可為液體的高效操控,尤其是結構誘導引導的無源操縱提供有效策略,不僅豐富科學界對固液表界面的認識,也為工業界帶來深遠影響,包括流體設計及強化傳熱等。

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澳洲研究:海溫持續上升恐導致章魚失明 呢個溫度最危險

2024年04月14日 12:20 最後更新:14:40

澳洲有研究發現,如果海洋溫度繼續以預期速度上升,到本世紀末,章魚可能因為高溫而失去視力,幼體死亡率也會因此上升。

章魚大腦近7成區域負責視覺 溫度在25度將影響視力

研究團隊指出,章魚在生活中高度依賴視力,喪失視力將對章魚產生重大影響。章魚大腦中有將近70%區域專門負責視覺,在溝通、偵測掠食者和尋找獵物各方面發揮關鍵作用。

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實驗中,研究人員將未出生的章魚及母親暴露在三種不同溫度下:控制組攝氏19度、模擬當前夏季海溫的22度、以及2100年的預期海溫25度。結果發現,與其他溫度下的章魚相比,暴露在25度下的章魚產生的負責視覺的蛋白質明顯較少。

研究第一作者、阿德萊德大學(The University of Adelaide)博士生華(Qiaz Hua)指出,其中一種是大量存在於動物眼部水晶體中的結構蛋白,可保持水晶體透明度和光學清晰度,另一種則負責眼睛感光細胞中視色素的再生。

保存於25度的三種章魚中 有兩種​​的卵沒有孵化

另一方面,研究也發現,生活在較高氣溫下會造成子代和懷孕母體的死亡率升高。保存於25度的三種章魚中,有兩種​​的卵沒有孵化,研究人員表示,部分原因來自於母親早在卵子處於早期發育階段時便死亡。

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低溫下的章魚沒有明顯壓力跡象

研究指出,這群幼體章魚的母親表現出「明顯的壓力跡象」,而生活在較低溫度下的母親則沒有出現類似跡象,而倖存下來的子代章魚也對高溫表現出強烈反應,活到成年的可能性微乎其微。

華表示,這代表「全球暖化可能同時對多個世代產生影響,即使像章魚這樣適應性很強的群體,或許也無法在未來的海洋變化中生存」。

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研究明顯反映海溫上升對章魚不利

研究共同作者、阿德萊德大學生物科學院長吉蘭德斯(Bronwyn Gillanders)指出,只要出現3度左右的溫度變化,生物體就開始遭到損害。這項研究雖然不足以模擬全球暖化的實際狀況,但也明顯反映出海溫上升對章魚不利。

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新南威爾斯大學(University of New South Wales)水生生態學家馬蒂諾(Jasmin Martino)評論稱,這項發現與先前文獻有所矛盾。她表示,先前研究認為頭足綱動物(例如章魚和魷魚)擁有較高適應性,足以成為氣候變遷中的「贏家」,但這項研究顯示在熱帶地區,高溫造成的生理反應可能壓倒章魚。

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