Proses Membau Pada Hidung Ditiru Dengan Fisika Kuantum

Bagaimana cara seseorang mendefinisikan bau? Ternyata seberapa baik Anda dapat menentukan bau dapat disebabkan oleh faktor bahasa. Sehingga semakin banyak bau yang di kenali dalam bahasa anda maka anda dapat menentukan lebih rinci bau tersebut.
mencocokkan bau molekul
"Ada sekelompok orang di Malaysia di mana mereka memiliki kosakata yang sangat rumit untuk menggambarkan bau, dan mereka dapat menggambarkan bau dengan cara yang sama seperti kita dapat menggambarkan warna dan mereka jauh lebih baik untuk mengidentifikasi bau," kata Simon Gane, seorang peneliti dari Royal National Throat.

Membau pada Hidung

Ketika Anda mencium atau membau, molekul kecil yang terdiri dari puluhan atom melayang di udara hingga dapat mencapai hidung, perjalanan yang melalui lapisan tipis lendir ini terdeteksi oleh sekitar 400 reseptor di hidung. Reseptor ini diekspresikan pada sel-sel saraf yang memiliki hubungan langsung dengan olfactory bulb dan terkait dengan bagian primitif otak yang berhubungan dengan emosi dan memori, memberi kita kenangan yang kuat terkait dengan bau.

Tapi mencari tahu cara reseptor mengoperasikan masih merupakan masalah yang belum terselesaikan di biofisika.

Satu teori adalah bahwa bau beroperasi seperti pada sistem gembok dan kunci (atom memiliki reseptor khusus). Mekanisme seperti proses pada enzim, tetapi ada beberapa perbedaan antara bau dan enzim.

Dengan memicu kombinasi dari 400 bau reseptor otak kita menafsirkan sinyal sebagai bau. Tetapi metode gembok-kunci masih di pertanyakan kebenarannya. Molekul yang berbentuk sama dan seukuran akan memberikan bau yang berbeda, dan kita tidak memiliki metode untuk memprediksi bagaimana bau dari molekul tersebut. Pasti ada sesuatu yang hilang.

Detektor kuantum

Penambahan pada teori gembok dan kunci didasarkan pada cara molekul bergetar. "Bayangkan sebuah molekul sebagai bola pada mata, dan cara molekul bergetar tergantung pada massa bola," kata Simon.

Kami juga membutuhkan sedikit mekanika kuantum. Elektron dapat melewati hambatan dan mereka tidak selalu sesuai dengan fenomena mekanika kuantum. Hal yang berlawanan ini muncul dari matematika yang memperlakukan partikel sebagai gelombang.

Kedua aspek digabungkan dalam model 'swipecard' yang mengusulkan bahwa hidung bekerja sebagai spektroskop elektron.

"anda dan saya memiliki sekitar 100-150 amp elektron yang mengalir pada diri kita," kata Luca Turin, seorang peneliti di Universitas Ulm, Jerman, "Anda bisa membayangkan mengalihkan beberapa microamps untuk daya spektroskop tidak akan menjadi masalah besar. "

Menurut teori, di dalam reseptor elektron melakukan tunneling sepanjang waktu, dari donor ke akseptor. "Ketika tidak ada bau atau molekul sama sekali masih ada kemungkinan terbatas bahwa elektron akan tunneling. Ini seperti tingkat latar belakang elektron. Meskipun bagian ini cukup kontroversial karena kita tidak tahu persis apa yang akan menjadi donor elektron atau akseptor, "kata Jenny.

Tapi ketika molekul bau di reseptor, getaran mempengaruhi aliran tunneling elektron dengan menawarkan jalur alternatif bagi elektron. Elektron lebih mungkin untuk menggunakan jalur baru ini sehingga reseptor mendeteksi peningkatan dalam tingkat elektron yang melewati jalan baru.

Kuncinya tentang getaran adalah bahwa ketika molekul memiliki frekuensi tertentu, jika salah satu cocok dengan reseptor maka ia akan membuka sebuah jalur.

Ada beberapa tes pada teori ini. Satu percobaan yang diterbitkan pada tahun 2013 menggunakan suatu proses untuk swap hidrogen dengan deuterium, (atom hidrogen dengan neutron tambahan) dalam molekul bau. Hal ini mengakibatkan molekul yang memiliki bentuk yang sama seperti sebelumnya, tapi getaran yang sangat berbeda karena massa yang telah ditambahkan. Dan perbedaan ini terlihat dalam bau.

Sementara itu bukti teori getaran, itu belum diterima secara luas. Jadi jika tidak ternyata bau memanfaatkan tunneling elektron, Anda dapat terangkat oleh fakta bahwa hidung menggunakan fisika kompleks dan sebenarnya adalah perangkat kuantum yang sangat sensitif.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel