生物發電

生物發電

生物發電就是人類利用能夠產生強生物電的生物,並收集、轉化利用其產生的生物電的一種發電方式。

簡介

生物發電
老鼠是一種常見的動物,但老鼠能發電,也許你會感到驚奇。有人曾從一個活老鼠身上,獲得推動一架頻率為500千周的無線電發射機正常工作所需的電能
老鼠中的生物電,據說能供這種發射機維持六個月的正常工作 (每天按工作八小時計算),且自身並無衰減。據測量,從老鼠身上引出的電流,其電流為0.68A。當電壓為0.23V,負載電阻為500Ω時,則老鼠最大的輸出功率能達155μW。

詳細介紹

有關研究表明,動物的眼睛也能發電。當人們把一根極細的金屬絲通到動物的眼睛神經細胞中,在光的作用下,對這些細胞所發出的電流放大 100萬倍,再在示波器的螢幕上進行記錄時,發現這種微弱的電流,能隨著光照的強度、時間等因素的變化而改變。
許多生活在海洋中的魚類,也具有發電的本領。
有人統計過,全世界大約有五百餘種具有發電能力的魚類。魚依靠自身的電能器官,能在水中黑暗的世界裡進行導航、聯絡、求偶、覓食、攻擊以及辨別其他魚的性別、種類甚至年齡等等。
各種魚的發電本領各不相同,非洲鯰魚能產生350V的電壓;電鰻則能產生500V以上的電壓;大鰩魚產生的電流能把50A的電阻絲燒斷。
電鰩是發電的能手。它的外形很像一把厚的團扇,背腹扁平,頭胸部連在一起,尾部呈粗棒狀。電鰩的一對小眼睛長在背面前面的中央,在身體的腹面有一橫裂狀的小口,兩側各有五個鰓孔。電鰩常棲居在太平洋、大西洋、印度洋等熱帶和亞熱帶海域的底部,行動遲鈍,體長一般在2米左右。我國東南沿海一帶,也有電鰩分布,但體型較小,一般都在0.3米以下。
電鰩生長在深水之中,怎么會發電呢?經過解剖研究,原來電鰩頭胸部腹面兩側,各有一個腎臟形、蜂窩狀的“發電器”,每個“發電器”大約由600個呈六角形的柱狀管組成,而柱狀管是由一塊塊肌肉纖維組織重疊而成的,肌肉纖維組織的一面與神經末梢相連,當電鰩的大腦神經受到刺激和興奮時,電鰩兩側的“發電機”就能把神經脈衝變成電能而放出來。由於一塊塊的肌肉纖維組織,好像蓄電池中的極片一樣,且因柱狀管之中充滿著膠狀質的絕緣物質,所以電鰩放電時的電壓高達80V左右。大鰩魚的一個電脈衝,甚至能使六個100W的燈泡,像霓虹燈廣告牌一佯閃光。
電鰻生長在美洲中部和南部一帶的河流中,特別是在亞馬孫河下游和蓋亞那河流域最為常見。電鰻體長可達2米,休重約20公斤。雖然沒有背鰭,但胸鰭特別發達。電鰻是許多放電魚類中放電能力最強的一種。它的發電器官由胸鰭上方和測線下面的兩排非常發達的縱行肌肉組織所構成。體長 50厘米的電鰻,就能放出電壓為40~300V的生物電。個體較大的電鰻,據說能用生物電來擊斃像馬那樣大的動物。所以,人們在捕捉肉味鮮美的電鰻時,不得不將一些家畜趕到河中去,以消耗電鰻的電力,然後用網和手來捕捉已經精疲力盡的電鰻。
電鰻的發電器不僅能尋找食物或抵抗敵害,更耐人尋味的是電鰻能利用電能器官,進行水中通信和導航。當雄鰻魚在接近魚群中的雌鰻魚時,發現它們能改變電荷的強度。
象鼻魚也是一種能發電的魚,多分布在非洲熱帶地區的河流或湖泊之中。它的嘴很長,頭也特別大,約占體重的1/25~l/2 8,這是任何其他低等脊椎動物所不及的。
象鼻魚的發電器官長在尾端的兩邊,在安靜狀態時,象鼻魚能發出低頻率的電脈衝,如果有條象鼻魚在附近時,則發現它們發出的電脈衝能立即迅速地升高,達到一定程度時,雙方的電脈衝又降低,逐步恢復到正常的低頻狀態。
象鼻魚不僅能發電,更令人驚奇的是背上具有一個能接收電波的東西,好像雷達的天線一般。當象鼻魚的吻部連同眼睛都鑽入泥土中尋覓食物時,尾部的發電器就能向四周發射電脈衝。如果遇到敵害,則背部的電波接收器在接到電波的反射信號之後,就能立刻發出警告,象鼻魚便可以逃之夭夭了。
人們利用電來進行空中通訊,是從電報開始的,至今僅有八十多年的歷史;但魚用電來進行通訊,卻已有千萬年的歷史了。更可貴的是魚能在水中進行通訊,這是一個了不起的本領。雖說人類現代通訊本領已很高超,可以利用無線電波與地球上任何地方進行通訊,甚至還可以與月亮建立聯繫,但如果要與水下15米深的潛水艇進行通訊,則無線電波的發射功率就一定要在幾兆瓦左右,並且潛艇還不能回答信號。隨著潛水深度的增加,通訊也會變得越來越困難。但生活在海洋中的某些魚類,卻具有高超的水中通信本領。如一條一斤多重的青花魚,就能用十分微小的功率與百米之外的同伴建立聯繫,甚至還能將有關的信號從水中發射到空中去。
這種非凡的本領,引起了人們的極大興趣,近代,在研究魚類利用電進行水下通訊的基礎上,已經研製了一種水下電波發射機。這種新穎的發射機,據說輸出100毫瓦的功率時,就能與250米遠的目標建立聯繫。
在研究利用生物電進行通訊的時候,生物無線電也是一個重要的研究課題。
我們知道,生物活動,不僅會產生生物電,更有趣的還會向空中發射無線電波,如肌肉的活動就能產生無線電波的輻射。當人體在吸氣時,胸部的肌肉就能產生輻射頻率在1504周 (有時能產生更高的頻率)的無線電波。
試驗還表明,人體中除頭顱不能產生無線電波的輻射之外,其它任何地方的肌肉均能產生,更奇妙的是某些小肌肉,發射的電訊號特別顯著,如人手中的小指肌肉,發射的無線電訊號最為強烈。

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