分享本文至 E-mail 信箱
學術引用格式
MLA
APA
EndNote(.enw)

三維中的化學物圖案結構

2011/02/27 | | 標籤:

Irving Epstein及其布蘭代斯大學(Brandeis University:位於麻薩諸塞州沃爾瑟姆市)的共同研究人員業已證實,於二維中呈現圖案(patterns)的化學物機制,於三維中也起作用。

圖片取自原文網址

於1952年由Alan Turing所提出,該機制仰仗了激活反應之緩慢擴散化學物與抑制反應之快速擴散化學物間的競逐。這使得該反應擴散體系形成一種產生穩定之線條、點及循環性圖案的亞穩態(metastable state)。

Turing的分析及其後續的實驗性論證是適合二維體系的。雖然,諸多電腦模擬顯示該機制於三維中也起作用。不過,於實驗室中加以證實是具挑戰性的。因為額外的空間維數,使得人們不易瞭解居間物(medium)內部的圖案。

為了應付上述挑戰,該布蘭代斯大學的團隊使用了光學斷層攝影術(optical tomography),來觀看被嵌於油中的水滴居間物。Turing的模型通常不適用於此類異成分的居間物。不過,藉由使用表面活性劑來塗層此些水滴,該團隊確保了緩慢擴散的激活物及快速擴散的抑制物,以保持圖案結構的速度滲入及滲出。為了監視此體系,該團隊在拍攝一連串2D影像的攝影機前面,旋轉石英的圓柱形反應容器。該體系於不同初始條件下的斷層攝影重組,揭露了包括如原文圖示的迷宮般蠕蟲結構。

圖援用自原文

Epstein預期,Epstein模型的3D版可以解釋某些生物模樣的形成,諸如希臘神話中的九頭蛇(Hydra),在任一顆頭被斬後,藉以再生的過程。

原文網址:http://blogs.physicstoday.org/update/2011/02/pattern-formation-in-three-dim.html
翻譯:peregrine|本文轉載自PEREGRINE科學點滴

 

您最近是不是也有以下的感受?

1.各類議題中的科學及專業知識日益複雜,想懂實在太難。

2.資訊爆炸、真假難辨、覺得無所適從,甚至想不聽不看。

3.擔心身邊的人受偽科學與謠言所誤,但不知道該怎麼辦。

這時候你需要「科學思辨力」幫助你,建立自己的邏輯、跨過複雜議題討論的門檻、提升資訊選擇、處理與溝通的能力。

用 12 堂課讓你成為更能面對未來變化的公民吧!

課程內容詳見:《科學思辨力》

泛科學總編輯鄭國威招牌課程再度開課,面對面傳授閱讀理解、科普寫作到內容行銷的心法,幫助你打造個人品牌。

慶祝泛科學院周年慶,快來領取專屬優惠,現在購買課程還有機會抽中 $1,111 折價券喔!課程傳送門請點我

關於作者

網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策