在已知的所有能发电的动物中,电鳗是最可怕的一个,它们输出的电压可达300~800伏,电流大概在1安左右,这是什么概念嘞,可以做个对比,对于人类的安全电压是36伏,安全电流是0.01安,电鳗释放的电是人体安全值的几百倍,电鳗的威力不言而喻 。
既然强大的电流和电压如此致命,那电鳗是如何做到只电别人而不电自己的呢?
这是由于电鳗身体的特殊构造所致 。
电鳗的放电器官在身体的两侧,而且它大部分身体的重要器官都集中在身体前端,还被一层绝缘性很好的皮下脂肪组织包裹,在河水中就像是一个大电池,电流由电阻最小的通路通过,所以在河水中放电时,由于河水的电阻小于电鳗的身体,电流就会经由体表在水传递,而不流经身体内部,使电鳗自己免受伤害 。
但如果将电鳗抓到空气中,因空气的电阻大于电鳗的身体,因此一旦电鳗在空气中放电就会电到自己了,另外如果电鳗受伤使两侧的绝缘体同时破损,放电时就会像两条裸露的电线一样发生短路的现象伤到自己 。
电鳗会根据实际需要自如控制放电的时机,每一次放电能持续10~15秒,每一次放电的作用也并不相同,即可以是对敌人的警告也可以用作对猎物的捕捉或侦察,最新的研究发现电鳗甚至可以对猎物进行远程控制,让躲避在暗处的鱼类抽搐,从而暴露出躲藏的位置,没想到电鳗还有这么高科技的武器 。
那满身高压电的电鳗怎么决定要不要发电呢,这就需要靠自带的隐形弱电场,和在身上的电感受器,电鳗能定位分析来往的鱼类,将周围环境弄得一清二楚,从而决定是否发起进攻,假如猎物就在前方电鳗就会马上释放800伏的电压进行攻击,一击致命 。
其实现在电鳗还在为科学家提供灵感,有科学家就发明了一种模仿电鳗放电器官的新型柔性电池,这种电池由一些不同颜色的凝胶块组成,像电鳗的放电体一样排列 。
每个凝胶块只能产生很小的电压,但数千个个凝胶块就能产生110伏的电压,想要触发这些凝胶块放电,只需要把两张凝胶压在一起就可以了,目前这种电池还需要主动充电,但只要激活就可以持续提供几个小时的电能,直到不同凝胶之间的离子水平达到平衡,就需要再次充电了,用电流使凝胶回到高盐或低盐交替排列的状态 。
其实我们的身体就可以提供不同浓度的体液蓄存,也许有一天就能利用这些体液蓄存来开发电池,那样人体也就能跟电鳗一样自己发电了 。
电鳗为什么会放电电鳗放电的原因为:电鳗的体内有一些像小型叠层电池的细胞,当这些细胞被神经信号激励时就能陡然使离子流通过细胞膜,从而产生电压 。电鳗的发电器分布在它们身体两侧的肌肉内,身体的尾端为正极,头部为负极,电流是从尾部流向头部 。当它们的
电鳗为什么会放电?这是什么原理?电鳗是一种能在短时间内放电而闻名的鱼类,它是一种与鲶鱼形目的种类近缘的生物,输出的电压可以达到600-800伏,那么电鳗的电是怎么来的呢?
身体结构:
电鳗的身体结构和其他鱼类生物不太一样,电鳗的所有内脏都在头部挤成一团,相当于是脑袋后面就紧挨着屁股 。看似是电鳗躯干的部分,其实绝大部分都是尾巴,并且在这里面装满了电器官 。值得一提的是,提到放电的话,从细胞角度看起来并没有什么稀奇的,因为几乎所有动物的正常细胞,比如神经细胞和肌肉细胞都会放电 。
细胞发电:
在细胞膜上有一种跨膜蛋白质也叫作钠钾泵,它唯一的功能就是消耗一个ATP后3个钠离子转运出细胞,同时将2个钾离子转入,相当于每次向外泵出一个正电荷,通过不断消耗ATP来搬运钠和钾离子,就可以在细胞的外面建立起来外正内负的电化学梯度,也就是放电状态 。
此时如果打开一个钠离子的通道,钠离子就会产生一系列的连锁反应,导致更多的通道打开,大量的钠离子涌入细胞膜 。于是膜附近电位瞬间反转变为内正外负,这其实就是一次放电 。但是,即使所有动物的体内都有杂乱的电流,也无法像电鳗一样输出出去 。
产生原理:
因为电鳗的电细胞,其特异之处在于两侧不对称的细胞膜结构 。在细胞膜的膜上有大量且密集的钠离子,但是前膜则没有钠离子通道,这就让电鳗在放电的时候,动作电位在整个细胞的尺度上不会被相互抵消,前后膜之间大约可以产生100左右毫伏的电压 。
其原理就像是电鳗身上有无数个叠层电池,然后当大脑发出了发电指令后,这些无数的电池就串联起来,通过这样有序的结构,只要几千个就可以产生百伏的电压,这就是电鳗发电的原理 。
秒懂生活扩展阅读
- 美的智能电饭煲蒸红薯调什么功能
- 方舟电鳗怎么训
- 撞死人赔偿多少万50岁
- 智能电动螺丝刀怎么设置扭力
- 什么是4k智能电视
- 赤链蛇毒性 赤链蛇
- 智能电视可以用移动硬盘吗
- 太阳能电瓶可以用充电器充电吗
- 酒驾撞死人最高判刑多少年
- 古着衣服是死人衣服吗 什么是古着衣服?