Geruch von Quants: Schlüssel und Schloss

Geruch von Quants: Schlüssel und Schloss
Geruch von Quants: Schlüssel und Schloss
Anonim

Wissenschaftler stehen kurz vor der Beantwortung der ur alten Frage: „Was ist Geruch?“Die neue Hypothese, die teilweise bereits durch die Forschung bestätigt wurde, könnte ein Schritt in Richtung der Schaffung einer "elektronischen Nase" sein - eines Geräts, mit dem Sie Gerüche ohne chemische Prozesse identifizieren können.

Geruch von Quanta: Schlüssel und Schloss
Geruch von Quanta: Schlüssel und Schloss

Eine neue Theorie, die von Wissenschaftlern bei einem kürzlichen Treffen der American Physical Society in Dallas aufgestellt wurde, besagt, dass unser Geruchssinn auf Prozessen basiert, die mit dem Austausch von Energie auf atomarer Ebene zusammenhängen, und mehr mit Quanten zu tun hat Physik als zur Chemie.

Eine Reihe von Experimenten mit ultradünnen Leitern veranlassten Forscher zu solchen Schlussfolgerungen.

Im Allgemeinen wurde der Prozess der Umwandlung von Daten über ein Molekül in ein vom Gehirn wahrgenommenes Signal zum Forschungsgegenstand, der seine Autoren zu Nobelpreisträgern machte (es waren die Wissenschaftler Richard Axel und Linda B. Buck im Jahr 2004). Aber der Mechanismus zur Identifizierung des Moleküls ist immer noch nicht bekannt.

Als eine der wichtigsten gilt die Theorie von "Schlüssel und Schloss", die den Geruchssinn dadurch erklärt, dass es für jedes Geruchsmolekül ein entsprechendes Protein-Rezeptor-Molekül gibt, und das Ergebnis ihres Zusammenspiels ist über das Nervensystem an das Gehirn übertragen. Die Entwicklung der „Schlüssel-und-Schloss“-Theorie ging von der Annahme aus, dass der Geruchsrezeptor auf die Schwingungsfrequenz der Atome reagiert, aus denen das „Geruchs“-Molekül besteht. Und da die Moleküle verschiedener Stoffe aus verschiedenen Atomen bestehen, muss auch die Frequenz der Eigenschwingungen eines Systems aus mehreren Atomen unterschiedlich und für jeden Stoff genau definiert sein. Wenn ein Substanzmolekül mit einem Geruchsrezeptor interagiert, findet ein Energieaustausch statt, der erzwungene Schwingungen von Atomen im Inneren des Moleküls erzeugt.

Man nimmt an, dass die Nase auf diese Vibrationen reagiert. Die von Dr. Horsfield (Horsfield) vom MIT vorgeschlagene Installation sollte nur den Mechanismus dieses Prozesses demonstrieren.

Die Installation ist ein an den Enden befestigter Nanodraht, der ein „Rezeptorprotein“imitiert. Während des Experiments gab das Elektron, das auf seinem Weg ein Molekül der „Geruchs“-Substanz traf, einen Teil der Energie ab und bewegte sich von einem Ende des Drahts zum anderen.

Diese Theorie wird aktiv am MIT entwickelt, und wer weiß, vielleicht wird sie den mysteriösen Geruchsmechanismus vollständig erklären.

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