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特斯拉要敲棺材板了!100年前的发明,人类不用,鲨鱼都要用腻了

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徐德文科学频道 2021-07-21 22:57
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1920年,所谓世界上最接近神的男人尼古拉·特斯拉,发明了一个奇怪的被动止回阀,这个阀门没有开关,没有任何可移动组件,却允许流体在一个方向上优先流动,反方向则流动不畅,速度越快流动越困难,甚至完全不可流动。

是不是觉得不可思议?更不可思议的是,特斯拉发明的这个阀门,确实也没有广泛的用途,你现在甚至很难指出它曾用在什么东西。然而来自加州州立大学多明格斯山分校、华盛顿大学和加州大学欧文分校的一项研究却表明,被我们人类弃之若敝履的特斯拉阀,海洋中的鲨鱼却早就在使用了,并且为它们带来了相当的益处。

特斯拉阀特斯拉自己称为瓣膜导管,内部由一系列交替的管路分支构成,每条管路都有两个分支,其中一个转了一个弧形后回来,与另一条管道相对,这就导致流体从反向进入管道后,弧形分支的流体与倾斜管道的流体对冲,导致能量损失。

多个这样的分支连在一起后,反向进入的液体能量损失越来越大,最后就可能无法流动,从而成为一个特殊的止回阀。但正向进入的液体,却可以畅通无阻。比如你用特斯拉阀吸管喝水,正向可随意喝,反向你就很难喝到水了。

科学家们为了研究鲨鱼如何消化食物,以及在海洋生态系统中究竟扮演什么角色,利用计算机断层扫描仪 (CT) 创建了鲨鱼肠道的高分辨率3D图像,无需进行解剖,就能对复杂的鲨鱼肠道进行研究。因为鲨鱼的肠道是如此的复杂,里面的重叠层如此之多,如果解剖的话,就会破坏组织的结构和连通性,就像拿剪刀去剪卷起的报纸,试图理解报纸的内容一样。

研究发现,鲨鱼肠道内部呈螺旋形,就像100年前特斯拉发明的特斯拉阀,可以减缓食物的移动,并引导其向下通过肠道。

什么意思呢?研究人员认为,大多数鲨鱼要几天甚至几周才能获得一次大餐,因此需要在身体里存储食物并尽可能榨取食物的营养。而特斯拉阀肠道导致的食物移动减缓,可以让鲨鱼更长久地保留食物,并且在处理食物时消耗更少的能量。

换句话说,鲨鱼吃进去的食物要变成粑粑都非常困难,因为这些变成流质的食物被一个又一个肠道特斯拉阀管路分支不断减速,移动缓慢。如果食物也有思维的话,内心估计是崩溃的,这么多天了,才到第8个分支,要拉要消化,你倒是给个痛快啊!

看来鲨鱼真是节约粮食的典范啊,为了减少食物浪费,竟然进化出了最聪明的人都不知道可以干什么用的特斯拉阀肠道,并且一代一代遗传下去,或许正是靠着这种特殊的肠道结构,它们的族群才度过了一次又一次海洋环境改变导致的时艰,幸运地存活下来,一些鲨鱼甚至成了海洋里的顶层掠食者。

要是特斯拉泉下有知,现在该是在狂敲棺材板了,天哪!老夫发明特斯拉阀100年,专利早就过期了,你们不拿来用,让人家鲨鱼先用了,人类的奇耻大辱啊!

可能是听到了特斯拉的棺材声,研究人员决定继续创建各种鲨鱼的特斯拉阀肠道模型,测试流体如何通过,并与工程师合作,寻找工业上的运用灵感,或许可以在废水处理和水中过滤微塑料,还大自然更洁净的环境中找到用处吧。

这项研究7月21日发表在《皇家学会会刊B》上。

论文:Shark spiral intestines may operate as Tesla valves

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