انطلاقا من عدم امكانية الفصل بين الكهربائية والمغناطيسية، فمن الممكن قيام تركيب معين بتحويل المعلومات حول المجال المغناطيسي الأرضي إلى محفز كهربائي Nordmann et al., 2017)). تعتمد هذه الآلية على الحساسية الفائقة لتحسس الكهربائية والموجودة في بعض الحيوانات البحرية؛ مثل أسماك القرش وسمك الشفنين وغيرها. وتعتمد هذه الآلية على قوة لورينز (Lorentz force) حيث إن حركة قضيب موصل خلال مجال مغناطيسي تُولّد توزُعًا غير منتظم للشحنات؛ فلو غُمر القضيب في وسط موصل حيث يكون ثابتا بالنسبة إلى المجال، تتكون دائرة كهربائية. تمتلك هذه الحيوانات البحرية بضع مئات من قنوات طويلة تبدأ من فتحات صغيرة على الجلد وتنتهي داخل الجسم. لهذه القنوات جدران مقاومة للكهربائية بينما تكون ملآنة في الداخل بمادة جيلية عالية التوصيل للكهربائية، وهكذا تعمل كقابلوات كهربائية في نهاية القنوات تُوجد أمبولات من مجمعات خلايا لورينزيني (Lorenzini) الحساسة للغاية للتغيرات الصغيرة في الفولتية (شكل 11-5). هذه المنظومات لا تتمكّن من تحسس التيار المستمر، لكنها تتحسس التيار المتناوب. قُدرت عتبة التحسس لهذه الآلية بحدود 2 (م / ميكروفولت)، علمًا أن حركة القرش في المياه البحرية يمكن أن تُولّد (م / ميكروفولت). حركة رأس القرش إلى الأمام والخلف يمكن أن تساعد على موازنة التشويش المتولّد عن الكهربائية للتيارات المائية.

شكل 11-5: تحفيز التحسس المغناطيسي. (a) منظر جانبي لرأس سمك القرش يُظهر أمبولات مستقبلات إلكترون لورينزيني (النقاط الحمراء) والقنوات الملآنة بالمادة الجيلية الموصلة للكهربائية (الخطوط الرمادية). الخطوط الحمراء التي تُسمَّى الخطوط الجانبية تُستخدم لتحسس التذبذب في الماء المحيط. (b) مخطّط يوضّح أنبوبتين مع قنواتيهما. مع سباحة القرش شرقًا بسرعة v ستُسبب حركته عبر البعد الأفقي للمجال المغناطيسي الأرضي Bh قوة دافعةً كهربائية عمودية بمقدار vBh. ولكون جسم القرش وخاصة جلده عالي المقاومة الكهربائية، يؤدي الانخفاض في الفولتية بسبب كثافة التيار لم إلى عدم وجود فرق جهد بين السطح الظهري والسطح البطني للحيوان. لكن التوصيل الكهربائي العالي للقنوات يؤدي إلى هبوط كبير في الفولتية عبر الأمبولات. الخطوط السميكة السوداء تشير إلى المجال الكهربائي المحيط بالقرش والمخترق له مُحوّر عن: (2008) ,Johnsen & Lohmann).

مواضيع ذات صلة

Neurology of vision

Other eyes

The compound (insect) eye

The rod cells

The physiology of the eye

The human eye

The Relation of Physics to Biology

تقييم البيئة البحرية بواسطة حساسات النانو

تكنولوجيا النانو في قطاع الزراعة: إعادة ترتيب الجينات

النانو روبوت

تكنولوجيا النانو للوقاية من البكتيريا والجراثيم

دعامات القلب النانوية