Filament: definicija in primeri v fiziki, astronomiji ter biologiji

Filament je splošen izraz za dolgo, tanko strukturo ali snov v obliki niti. Pojem se uporablja v različnih vedah in industrijah, kjer opisuje tako fizične niti kot valovne vodnike, biološke strukture ali velike kozmološke tvorbe. Spodaj so razlage in primeri po posameznih področjih.

V fiziki in elektrotehniki

• Električna nitka — kovinska žica ali vlakenasta struktura, po kateri teče električni tok; v praksi gre pogosto za ogrevane žice v žarnicah, grelnih elementih ali za zelo tanke elektrode v merilnih napravah.
• Trenutna žarilna nitka — običajno zelo tanka žica (npr. volframova nitka v žarnici), ki se segreje do žarenja zaradi toka; opisuje vir svetlobe in način pretvorbe električne energije v toploto in sevanje.
• Širjenje žarkovnih vlaken, širjenje svetlobnega snopa brez difrakcije — v optiki se filament uporablja za opis suženjskega ali usmerjenega prenosa svetlobe v vlaknih in za pojave, kjer se snop ohranja ozko preko velike razdalje (npr. nekateri revijalni ali idealizirani modeli valovnih vodnikov).

V astronomiji

V astronomiji filament pogosto opisuje dolge, nitaste strukture tako na majhnih kot velikih merilih:

• Vlakno galaksije — ogromne nitaste strukture v velikem merilu vesolja (cosmic web), sestavljene iz galaksij in medgalaktičnega plina, ki povezuje vozlišča temne snovi in tvorijo mrežo galaksijskemu porazdelitvi.
• Sončeva nitka, struktura v sončni koroni — dolge, tanke strukture plazme na Soncu, pogosto povezane z magnetnimi polji; vidne so v koroni in protuberancah ter igrajo pomembno vlogo pri sončnih izbruhih in CME (koronalnih izbruhih).
• Birkelandov tok — tokovi elektronov in ionov vzdolž magnetnih polj v planetarnih magnetosferah in medplanetarnem prostoru; v vizualizacijah se pogosto prikažejo kot magnetne filamentarne strukture.

V biologiji

• Beljakovinski filament — sestavni deli celičnega ogrodja (citoskeleta), kot so aktinski filamenta (mikrofilamenti), intermediati in mikrotubuli; omogočajo gibanje, obliko celice in transport znotraj celice.
• Filamentacija, dolga veriga celic — proces ali stanje, ko se celice razmnožujejo tako, da tvorijo dolge verige ali niti (npr. pri nekaterih bakterijah ali cianobakterijah), pogosto kot odgovor na okoljske pogoje.
• Del paličice, moškega dela cveta. — v botaniki filament pomeni nitasto zožen del prašnika (stamina), ki drži prašnikovo glavičko (anther), kjer nastane pelod; to je morfološki pomen besede v cvetni anatomiji.
• hifa, pri glivah in Actinobacteria — dolge, nitaste celice ali verige celic, ki tvorijo micelij pri glivah ali filamentne oblike pri nekaterih bakterijah; hife so ključne za rast, prehranjevanje in razmnoževanje teh organizmov.

Druge uporabe

• Industrija 3D tiskanja: "filament" označuje termoplastični material v obliki niti (npr. PLA, ABS), ki se uporablja kot vhodni material za FDM/FFF tiskalnike.
• Tekstil in materiali: tanke niti ali vlakna v tkaninah, kompozitnih materialih in specialnih nitih za medicinske ali tehnične namene.
• Optika in laserji: nitaste svetlobne strukture ali usmerjeni snopi z značilnostmi, podobnimi filamentom v fiziki.
• Geologija in meteorologija: včasih se izraz uporablja prenosno za opis podolgovatih struktur, npr. oblačni filament ali usedline v kamninah.

Filament je torej večpomenski pojem; natančen pomen je odvisen od konteksta in merila, od atomskega ali celičnega nivoja do vesoljskega merila. V vseh primerih pa gre za podolgovate, nitaste ali linearne strukture, ki imajo pomembno vlogo pri prenosu snovi, energije ali informacij.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je električna nitka?

V: Kaj je galaktična nitka?

V: Kaj je sončni filament?

V: Kaj so beljakovinski filamenti?

V: Na kaj se nanaša izraz "filamentacija"?

V: Na kateri del cveta se nanaša izraz "filament"?

V: Kako lahko opišemo hife?

Išči po črki