Учёные приблизились к ответу на давний вопрос: «что такое запах?» Новая гипотеза, частично уже подтверждённая исследованиями, может стать шагом к созданию «электронного носа» — устройства, позволяющего идентифицировать запахи не используя при этом химических процессов.
Запахло квантами: Ключ и замок

Новая теория, выдвинутая учёными на недавнем заседании Американского Физического Общества в Далласе, гласит, что наше обоняние основано на процессах, связанных с обменом энергией на уровне атомов и относится в большей мере к квантовой физике, чем к химии.

На такие выводы исследователей натолкнул ряд экспериментов с проводниками сверхтонкого сечения.

Вообще, процесс преобразования данных о молекуле в сигнал, воспринимаемый мозгом, стал темой для исследования, сделавшего своих авторов Нобелевскими лауреатами (ими стали в 2004 году учёные Richard Axel и Linda B. Buck). Но сам механизм идентификации молекулы до сих пор не известен.

Одной из основных считалается теория «ключа и замка», объяснющая обоняние тем, что для каждой молекулы запаха имеется соответствующая белковая молекула-рецептор, и результат их взаимодействия передаётся через нервную систему в мозг. Развитием теории «ключа и замка» стало предположение о том, что обонятельный рецептор реагирует на частоту колебаний атомов, входящих в состав молекулы «запаха». А поскольку молекулы разных веществ состоят из различных атомов, частота собственных колебаний системы из нескольких атомов должна также различаться, и быть строго определённой для каждого вещества. При взаимодействии молекулы вещества и обонятельным рецептором происходит обмен энергией, который создаёт вынужденные колебания атомов внутри молекулы.

Предполагается, что на эти колебания и реагирует нос. Установка, предложенная доктором Хорсфилдом (Horsfield) из MIT, как раз должна продемонстрировать механизм протекания этого процесса.

Установка представляет собой закреплённый по концам нанопровод, имитирующий «белок-рецептор». Во время опыта, электрон, встречая на своём пути молекулу вещества «запаха», отдавал часть энергии и перемещается из одного конца провода к другому.

Данная теория активно прорабатывается в MIT, и кто знает, может быть, именно она полностью объяснит загадочный механизм обоняния.

По материалам BBC