為什麼不能把電鰻的放電原理應用到新能源汽車上?

2022-08-08     動物奇趣社

原標題:為什麼不能把電鰻的放電原理應用到新能源汽車上?

今天來聊聊電鰻。電鰻是亞馬遜河裡的狠角色之一,主要集中在蓋亞那地區,習慣在淺水的池沼或者水體比較渾濁的岸邊活動。它們屬於體型較大的魚類,體長能達到2.5米,體重為40斤左右,大家最熟知電鰻是因為它們能夠放電,在尾部脊髓兩側有兩對發電器。

電鰻為什麼能發電?

電鰻能放電的秘密就在於它們尾部兩側的肌肉。它們的尾部有規則地排列著6000-10000枚肌肉薄片,薄片之間還有結締組織相隔著,裡面有著許多神經能夠直通中樞神經系統。我們可以把這些肌肉薄片想像成是一個個小電池,雖然說一個小肌肉薄片只能產生150毫伏的電壓,但是當成千上萬個小電池連接起來的時候,力量就不容小覷了。

生物電

電鰻只是把電利用了起來,實際上所有生物的器官、組織和細胞在生命活動的過程當中都會發生電位和極性的變化,這個過程被稱為「生物電」,是生物活動特別基本的一個特徵。

那麼為什麼我們的身體無時無刻在放電,但是我們感受不到呢?

這個秘密藏在我們的細胞膜里,我們的細胞膜是由雙層磷脂分子構成的,這種分子最大的特性就是它屬於雙層結構,穩定性很好,而且磷脂分子的絕緣性是非常優異的,不會輕易漏電。

我們無時無刻都在進行著呼吸作用,當我們進行呼吸作用的時候,被氧化的葡萄糖是不會直接轉化成ATP的,它會先變成攜帶能量的氫原子,然後在線粒體膜上蛋白質的引導下運送到膜的兩側。當膜的兩側聚集了大量豐富的正電荷和負電荷的時候,就會產生電勢差。

大家都知道,我們的神經信號從本質上來說就是電信號,所以我們稱腦電波。而神經細胞最為重要的工作實際上就是搬運帶電的離子,讓鉀離子進入到細胞膜內,將鈣離子運送出去,同樣膜兩側的電勢差引導著離子的運動。

而電鰻與普通動物的差別就在於,它有能力將這些電能儲存起來,並且集中釋放。當電鰻需要用電的時候,它的大腦會發送信號給發電細胞,打開離子通道,從而產生電勢差。又通過體內的細胞膜和脂肪阻礙電流的運動,讓電流從體外通過,於是產生了電流。

電鰻放電和新能源汽車的原理

電鰻通常是在遇到危險或者捕獵的時候放電,但是電鰻的放電原理基本上是一次性的,放過電之後仍然需要一定的時間才能在體內累積能量和離子。也就是說電鰻是不能持續放電的,而且一次放電完之後,都要給自己一定的時間來「充電」。顯然這種原理是不適合用在新能源汽車中使用的,汽車總不能開一會停一會吧。而電動汽車的電池卻是能夠持續放電的,在汽車啟動的時候不斷有能源的補充。

電鰻放電的能量

那麼我們是否能夠收集電鰻的電,並且用於人類社會當中呢?電鰻進化出了發電的功能,顯然是因為這樣的技能能夠提升生存的幾率。

對於人們來說,如果要收集電鰻的電力,只能說毫無必要。人們獲取能量的方式其實會比電鰻高級很多,就我們從新能源的使用來看,我們不管是利用太陽能、風能、潮汐能還是核能等方式獲取能源都會比小小的電鰻來得更快。

畢竟電鰻的電也不是無中生有的,更多的還是從生物體本身的機理出發,從而累積的電。但是我們對能源的使用不僅規模更大,而且也更快,還具有一定的持續性。

未來如果人類研究出了可控核聚變,那麼能源問題將得到極大的解決。

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/549063ebbfc8818946bf908667ffad73.html