Исторический пожар помог изучить тепловой детектор жуков

Для определения чувствительности тепловых детекторов жуков-пирофилов из рода Melanophila ученые проанализировали исторические свидетельства калифорнийского пожара 1925 года.

Для определения чувствительности тепловых детекторов жуков-пирофилов из рода Melanophila ученые проанализировали исторические свидетельства калифорнийского пожара 1925 года. Работа опубликована в журнале PLoS ONE, ее краткое содержание можно прочитать на сайте Университета Бонна.

В 1925 году в Калифорнии на одном из нефтехранилищ загорелась емкость с 750 тысячами баррелей нефти. В исторических документах отмечается, что пожар привлек большое количество жуков Melanophila consputa. Этим жукам для размножения нужен лесной пожар — они откладывают яйца в мертвую древесину сгоревших деревьев. Это позволяет личинкам жуков во-первых, поедать дерево, которое не сопротивляется выработкой смолистых веществ, и во-вторых, не конкурировать с другими насекомыми. Однако пожары происходят редко, и насекомым требуется издалека их отслеживать.

В 2005 году ученые открыли у жуков-златок рода Melanophila специальные термочувствительные органы на нижней стороне груди. Они состоят из микроскопических наполненных водой пузырьков, которые нагреваются от инфракрасного излучения. При нагревании вода расширяется и растягивает мембрану, в которой находятся механорецепторы. Однако чувствительность этих рецепторов была до сих пор неизвестна ученым.

Чтобы узнать чувствительность терморецепторов, авторы настоящей работы решили построить математическую модель пожара 1925 года.

Исследователи знали, что единственный лес, из которого могли прилететь жуки, находился на расстоянии в 130 километров от нефтехранилища, следовательно, зная расстояние и интенсивность излучения огня, можно рассчитать минимальную чувствительность терморецепторов.

В расчет принималась форма резервуара, объем топлива, рассчитывалась высота пламени, его температура. Кроме того, ученые попытались восстановить по историческим документам погоду и состояние атмосферы, которое влияет на распространения инфракрасного излучения.

По результатом расчетов оказалось, что термочувствительность жуков (1.3×10−4 Вт/м2) сравнима с чувствительностью самых современных инфракрасных детекторов из тех, у которых нет охлаждения. Она находится почти на уровне теплового шума, поэтому жуки используют стохастические методы анализа для вычленения излучения из зашумленного сигнала,  — считают авторы.

Ученые полагают, что полученные результаты могут пригодиться для создания более чувствительных противопожарных сенсоров. Впрочем, для этого потребуется подтвердить выводы работы другими, более прямыми экспериментами.

Источник:
Тэги: Мир, Ученые, Наука и Техника

Новости по теме

В сеть просочилось видео с «летающей тарелкой»

По зарубежным ресурсам, посвященным уфологии, распространяется интригующая запись, которую многие специалисты называют одним из наиболее впечатляющих доказательств существования «летающих тарелок».

В Средиземном море обнаружили гигантские подводные водовороты

Итальянские физики впервые обнаружили в восточной части Средиземного моря на глубине более трех километров цепочки подводных водоворотов по 10 километров в диаметре каждый.

Ученые работают над созданием плаща-невидимки

Кремниевые сферы диаметром 100-200 нанометров могут служить составными «кирпичиками» плаща-невидимки, который будет способен скрывать объекты в оптическом диапазоне.

blog comments powered by Disqus
Новости | Слоты
Новости | Слоты