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能发电的鱼:自然界中的绿色能源

发表时间: 2016-09-16 16:29

能发电的鱼:自然界中的绿色能源

相信你一定认为最早发明电的是我们智慧的 人类。然而,你错了。自然界早在亿万年前,就已经 有不少动物成为利用电能的先驱者了。这就是一批 体内装有“活的发电机”的电鱼D电鱼素有“活电站” 之称,它们自己发电,有的利用电能来寻找、捕捉食 物;有的则通过放电发出信号取得彼此间的联系。 你不能否认,电鱼是自然界中最早利用电能的先驱 者吧。

电鱼是能发电的鱼的总称。有电鳐、电鲶、电 鳗、长颌鱼、瞻星鱼等,大约有五百种,已经详细研 究过的就有20多种。它们有的生活在海洋,有的栖 息在江河湖泊里。据测量,非洲电鲶能产生350伏 特的电压;生活在北大西洋的巨电鳐,能产生50安 培的电流、60伏特的电压,电功率可达3000瓦;南

美的电鳗能 发出高达 886伏‎特 的电压。

电鱼 为什么能

发电?这是一个极其有趣的问题。如果简单地来回 答,就是因为电鱼体内有一架“活的发电机”,恰如 一个具有“电极”的伏打电池。鱼类学家曾对电鳐作 过详细的解剖研究,发现在电鳐的鳃囊和胸鳍之 间,每边有一个发电器,电流就是从这个发电器里 发出来的。发电器由许多纤维组织隔成苦干六角形 柱状的管,管中贮有无色的胶状物,并由隔膜把它 分成许多小室。每小室中有一个扁的电板,电板上 有一束神经末梢,是由一支从脑通到发电器的神经 分支出来的,电板有末梢神经؜的一面为阴极,另一 面是阳极,电流方向是由阳极流向阴极。它发出电 力的大小,不仅与电板的数目有关,而且还决定于 鱼的个体大小和强弱。巨电鳐有一千个电板串联成 “排”,再有两千个这样的“排”并联起来,形成一个

天然电池,由此产生大电流和高电压。世界上第一 个人工电池——伏打电池,就是根据电鳐​的发电器 官为模型而设计的。

电鳗身体形长,极似鳗鲴,长度达六七尺,分布 在南美洲的河川中,尤以‬亚马逊河流域最多。它的 尾部两侧各有两个发电器,并由脊髓发出的大量神 经通人发电器内,能控制发电器发出不同强度的电 流。它发出的最大电压达800伏以上,在水中的有 效范围达3米〜6‫米,当地不少涉水者,因不小心 触及电鳗而被击晕,甚至因此跌入水中‬被淹死。

电鱼放电的目的,主要是为了猎取食物和防# 敌害,但也不尽然。电鳗放电也是对氧的需要,因 此,它能在死水中生活。美国的科学家曾发现电鱼 中的一个新品种——玻璃鱼,它发出的电波能像蝙 蝠发出的声纳信号一样,一碰到目标物,电波便会 反射回它的身边。这种信号可以帮助玻璃鱼在夜间 游动,寻找食物,躲避敌人,也能用来进行通讯;它 们常常改变电信号的频率或强弱来传达报警等各 种信息。电刀鱼则只在自己的电力范围内游来游 去,在它们的电力范围内,任何挑衅者都会被电力击退。

电鱼放电时,消耗体力很大,显得十分疲劳,需 要很好地休息,才能恢复原来的发电能力,不能连 续不断地放电。不过,电鱼何时放电,电量多大,放 电时间多长,自己完全可以控制。一百多年前,印第 安人捕捉电鳗时,常把马和骡子赶到水里,让马蹄 的喧闹声把电鳗赶出来放电,待电鳗筋疲力尽时才 ‪用小标枪去捕捉这些大鱼佐餐。这种捕捉方法,代 价很大,因为很多马和骡子被电击死了。电鲶死后, 还能发出电流,埃及的居民曾用它的电来治疗精神 病〇

实际上,近年来随着科学技术的不断发展,科 学家对各类生物的研究表明,在自然界中所有生物 的生命活动都会发出电流,包括人类自己。不过这 种电流极其微弱,不易被人们觉察到。人们为了研 究生物电的强度和变化的规律,已经制造了许多灵 敏的仪器,如心电图仪、脑电仪等来记录人心脏和 大脑的活动规律。另外,“活的发电机”——生物电 池,也已受到科学家的注意。可以想像,随着仿生学 的迅速发展,不久的将来,我们将能够模拟电鱼的

发电器官在海中发出电来,很好地解决船舶和潜水 艇的动力问题,以及为宇宙飞船建造一种电力设 备。这些,还有待于人们依靠科学,来完成这个伟大 的蓝
图。