«Звездный» нос родинок имеет кольцо из крошечных розовых щупалец и является наиболее чувствительным сенсорным органом среди всех млекопитающих.Александр Б. Ли, докторант кафедры физики Технологического института Джорджии, работающий с Дэвидом Ху, профессором машиностроения, представит свою работу по исследованию необычной способности кротов-звездоносов обнюхивать под водой во время 70-й ежегодной встречи американских Отделение динамики жидкости Физического общества, 19–21 ноября 2017 г., Денвер, Колорадо. Работа является частью усилий по созданию подводного «электронного носа» — устройства, в котором размещены газовые датчики, а также втягиваются запахи — для обнаружения химических веществ.«Мы подозреваем, что« звездчатый »нос у крота играет роль в том, что он позволяет нюхать его под водой», — сказал Ли.
Чтобы проверить эту теорию, Ли и его коллеги вырезали пластиковые звезды с помощью лазера и приклеили их на шприцы, чтобы измерить наибольший угол наклона пластиковых звезд до того, как появятся пузыри. «Руки» звезды действуют как якорь, удерживая пузыри на месте благодаря силам плавучести между этими рычагами, которые противодействуют эффектам наклона.«Мы обнаружили, что щели в звездочке помогают удерживать пузырек в центре шприца», — сказал Ли. «Плавучесть пытается тянуть пузырек вверх через каждый из промежутков во всех направлениях. В то же время поверхностное натяжение удерживает пузырек вместе.
Эти противодействующие силы не позволяют пузырю оттолкнуться, чтобы его можно было снова всосать».Эти открытия позволили группе создать «вдохновленное кротами» устройство для подводного обнюхивания, которое использует колебания пузырьков для питания химического датчика оксидов металлов, помогая приблизить обоняние машины на шаг ближе к подводному применению.Конечная цель — оснастить их электронный нос датчиками газа для подводного использования, потому что они предлагают преимущество перед химическими датчиками: не требуется прямого контакта с химическим источником.
«При прямом контакте датчики подвергаются воздействию агрессивных химикатов, что приводит к повреждению системы», — сказал Ли. «Газовые датчики также служат дольше. Это похоже на разницу между тем, чтобы сунуть язык прямо в неизвестный химикат или направить его к носу».Требуется дополнительная работа, прежде чем электронный нос группы будет готов к обнаружению химических веществ под водой, но они добились многообещающих успехов. Они создали электронный нос, предназначенный для нюхания сыра, который нужно модифицировать, чтобы нюхать под водой.
«В настоящее время мы знаем о трех видах млекопитающих, способных к этому типу подводного обнюхивания, но мы ожидаем, что такое поведение может быть обычным среди мелких полуводных млекопитающих», — сказал Ли. «Лучшее понимание того, что позволяет звездоносному кроту нюхать под водой, может помочь нам найти другие виды с такой же способностью».