科學家揭曉北極熊皮毛防冰奧祕 啟發防冰創新

【2025年02月03日訊】(大紀元專題部記者吳瑞昌編譯報導)北極熊因自身擁有良好的保暖能力,且皮毛在潛水捕獵後依然保持乾爽,該能力讓科學家為之著迷。現在科學家終於發現北極熊在極寒環境中的生存祕密,這項發現加深了對北極熊生態的了解,之後還可能開發出新型的防冰塗層。

北極熊、企鵝等生物需要在氣溫零下40°C的環境中生存,還需要通過潛水捕獵或躺在充滿雪的大地上。許多人好奇牠們為什麼能在極寒之地生存。

科學家先前發現北極熊是依靠鯨脂和皮毛層進行保溫,但對於皮毛層是如何真正起到防冰作用,卻知之甚少。

愛爾蘭都柏林三一學院化學學院(Trinity College Dublin)、愛爾蘭王家學會科學基金會(Royal Society-Science Foundation Ireland University)和挪威卑爾根大學(University of Bergen)等科學家組成的團隊發現,北極熊防冰祕密在於毛皮含有豐富的皮脂,讓冰霜很難附著上去。這項研究成果於1月29日發表在《科學》雜誌上。

過去人們發現,北極熊不僅隔熱能力驚人,而且即使下水也能通過晃動達到快速排水,再通過滾雪地讓剩餘的水結冰,而這些冰會從皮毛上脫落。另外,北極熊的皮毛也是北極原住民因紐特人常用的獸皮,用途包括躺在冰雪上進行靜止狩獵、放置在座椅下當防滑墊或做成鞋子等。

該團隊的科學家為了知曉北極熊是如何在冰原上、水下捕獵或滑行玩耍後依舊能保持身體溫暖和乾爽,於是對牠們的毛髮和行為進行詳細的檢查。

他們發現,北極熊的皮毛含有許多「皮脂」,這些皮脂(毛髮油脂)成為最重要的保護劑。這些皮脂擁有豐富的膽固醇、三酸甘油酯(TG)、甘油二酯(DG)等成分,但不含角鯊烯。這項化驗結果打破了過去對於北極熊的皮脂認知。

角鯊烯是一種存在於水生哺乳動物及人類皮脂中的化合物,是多數類固醇類物質的生物合成前體,但北極熊的皮脂中並不存在角鯊烯。

實驗人員還確定,角鯊烯的防冰霜沾黏、排水和排冰能力,都要遠低於北極熊的皮脂。另外,北極熊皮脂中的二十烷酸、膽固醇的防冰霜沾黏能力,與人們常用的防水化學物質多氟烷基物質(PFAS,永久化學物質)旗鼓相當。

該團隊還對北極熊皮毛整體進行了一系列的防冰性能測試。結果發現,這些原本掛在皮毛上的冰霜,不需要依靠其它多餘的外力,僅需簡單的風就能被帶走,其性能和效果遠比滑雪板上常用的滑雪皮(人造合成纖維)還要高。

研究人員表示,該研究讓他們知道北極熊皮毛的祕密,未來可能開發與之相似的人造皮脂混合物,將其用於防冰表面塗層、滑雪板貼片等應用上。

他們還表示,北極熊皮毛研究也讓他們更加了解因紐特人的文化和生活方式,並知曉了傳統的因紐特人為何不特地清潔北極熊表面皮毛,但會利用皂石或乾黏土摩擦清理狐狸皮等動物皮毛,原因是一個能防冰,而另一個不能。

該期刊文章的第一作者、愛爾蘭都柏林三一學院化學學院琥珀研究中心(AMBER)博士生朱利安·卡羅蘭(Julian Carolan)對該校的新聞室表示,「我們比較了北極熊毛、人類頭髮及兩種滑雪板貼片的防冰效果,發現北極熊毛皮上的油脂是防冰的關鍵,油膩膩的皮毛讓冰很難附著。」

她接著說,「不過我們把北極熊毛髮洗乾淨後,冰就很容易黏上去了,效果就跟人類的頭髮一樣。另外,不管人類的頭髮有沒有洗過頭,都很容易結冰。」

該期刊文章的資深作者、愛爾蘭王家學會科學基金會、三一化學學院和愛爾蘭琥珀研究中心研究員理查德·霍布斯(Richard Hobbs)博士表示,「生活在極地的動物,已成為我們開發新型防冰材料的靈感來源,包括發現巴布亞企鵝羽毛的分層結構(非羽毛油塗層),能夠提供防冰性能。這次研究北極熊的天然脂質,將幫助我們開發代替PFAS的防冰塗層。」◇

「金山紀元網」立足華人社區,服務華人朋友,堅守傳統媒體的良知與價值觀,向民眾傳遞真實的資訊。請關注我們的社媒主頁,及時獲取最新咨詢!

看完這篇文章您覺得:

已經有 0 次投票 抢沙发
推薦文章
文章評論區

发表评论