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【記者王季民編譯】寒冬常會令人凍得鼻塞,而無法聞到食物的香味或是其他物體的氣味。現在,藉由英國「生物科技與生物科學研究委員會」贊助下所進行的研究,研究人員不但了解到空氣是如何在鼻子裡流動而將氣味帶入,還可能找出舒通鼻塞的新方法。更有趣的是,這些研究人員甚至發現,空氣在鼻子裡流動的情況,遠比空氣流經巨無霸噴射機的機翼還要複雜得多。
英國倫敦帝國學院的科學家已經結合生物機構與航空工程學,建構出鼻子的3D立體模型。藉由將水或是特殊的折射係數耦合流體來流過這個模型,科學家就可以繪製出當人們呼吸時空氣在鼻腔中流動的形態,細小的染色水珠在模型中循環來模擬氣流的運動,並以高速的相機拍下分析。本研究計畫的主持人包柏席洛特(Bob Schroter)教授說:「不論是靜靜地呼吸或是急促地喘氣,我們都想要知道鼻子到底是怎麼運作的。」
鼻子的流體力學是人體最複雜的部分之一,甚至比心臟的血液流動還複雜。鼻子的生理結構可形成小氣流漩渦、大氣流漩渦及重複循環等作用。
另一位研究主持人丹尼斯朵利(Denis Doorly)博士說:「人們都知道在飛機周圍的氣流是相當複雜的,但比起了解氣流如何在鼻子裡流動,那些其實都簡單多了。鼻子的幾何構造非常複雜,並且不像機翼一樣有直線或是簡單的曲線,氣流的狀態也不只是簡單的層流或擾流而已。」
本研究已經繪製出鼻子內主要結構體周遭的氣流情況,也發現為什麼聞花香時需要用力吸氣--因為人體對氣味的感覺是靠鼻子上方嗅球(olfactory bulb)區域與空氣粒子的接觸,因此我們需要用力吸氣使空氣加速,來將空氣送達該區域。科學家也發現鼻子的幾何結構會使得空氣在嗅球附近產生小漩渦,因此我們才可以聞到花香。
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