人类科技的发展要感谢青蛙,因为现代电池的发明竟源自于青蛙大腿

扶摇寰宇杂谈 2022-09-14 11:35:57

导语:电池的历史可以追溯到两千多年前的古伊拉克时代。在伊拉克首都巴格达发现的巴格达电池是一种使用铜和铁的电池,这种装备被认为是至今发现的最早的电池原型。 而第一块真正意义上的现代电池由意大利化学家亚历山德罗·伏打发明,他发明的电池当时被称为伏打电堆。

虽然伏打发明了第一块真正意义上的电池,但实际上他并不了解他的这个伟大的发明是如何工作的,因为他认为电流是两种不同材料相互接触的结果。伏打电堆是当时唯一提供稳定电流的实用电池,它的发明使许多实验和发现成为了可能,例如英国科学家使用电池进行历史上的第一次电解水。

有趣的是在伏打证明电能可以通过化学方法产生之前,那个时代的科学家们认为电是一种生命力,它赋予有机物质以生命,并且完全由生物产生。意大利物理学家路易吉·伽伐尼在1780年发现当死青蛙腿上的肌肉在被电火花击中时会抽搐。伽伐尼发现不仅当对青蛙的四肢施加电荷时青蛙的腿会抽搐,且当他将连接在青蛙脊髓上的铜钩安到悬挂它们的铁栏杆上时,青蛙腿也会抽搐。于是他得出的结论是生物体内会产生电能,而且这种生物电给动物带来了生命力。

伽伐尼的研究成果激发了许多意大利物理学对这一成果进行深入的研究。尤西比奥·瓦利做了一项试验,他将十条青蛙腿串在一起,希望能够使用这十条青蛙腿制造能够储存电能的电池。

瓦利将青蛙的大腿小心翼翼地去皮,然后切成两块。大腿上部被丢弃,只保留了下半部分。然后将青蛙的半条大腿连续的叠放铺设在刷漆的木板上,这样子是为了保证绝缘。这样子的装置产生了一股电流,今天的科学家称之为“伤害电流”。这其实是一种生物电现象,生物组织产生了电位,当被导体连接时电流从健康组织流向受伤组织形成了电流。

1803年,另一位受乔瓦尼工作的启发的意大利物理学家阿尔迪尼通过实验证明电能不仅可以从青蛙腿中获得,还可以从刚杀死的牛的头部获得。他将切断的青蛙腿串联起来后将牛的舌头和耳朵连接,当整个环路闭合时,青蛙腿的肌肉发生了收缩,从而证明了电流的存在。阿尔迪尼甚至将两三个牛头串联成一组牛头电池,以便于能够对青蛙腿产生更强烈的反应。

最初伏打对伽伐尼的发现印象深刻,但后来他逐渐认为电流不是来自青蛙的肌肉组织,而是来自两种不同类型的金属,悬挂青蛙的钩子和探头的接触,并且电流只是通过青蛙的腿传输而已。

为了证明他的理论,伏打建造了后来被称为伏特电池的装置,这也是世界上第一个化学电池。这个电池由一堆银和锌层组成,其中夹杂着浸泡在盐水中的布或纸层。

1800年,伏打给当时的伦敦皇家学会会长约瑟夫·班克斯写了一封信,描述了他的发现。这在当时是一件大事,他的发明为他赢得了世人的尊敬,为了纪念他以他的名字命名了电压的单位“伏特”。

1845年,玛德希医生另辟蹊径,在不使用金属的情况下完全用青蛙器官组织制造了一个纯粹的青蛙电池,从而证明了电力是由动物而不是电路中的金属产生的。玛德希制造的青蛙电池电能足够强大,产生的电力甚至可以可以分解碘化钾。后来玛德希还制造了鳗鱼电池、鸽子电池和兔子电池。此外他通过将一只鸽子胸部的伤口连接到另一只鸽子的身体,而使用活鸽子创造了一个电池。

正是因为玛德希在生物电方面的研究使得后来的科学家发现了生物体内的神经动作电位和神经冲动。

电池技术在整个19世纪得到了快速发展。第一个可充电铅酸电池发明于1859年。铅酸电池今天仍然用于汽车、电动车等领域。

第一个由锌和碳制成的干电池于1886年发明,这些后来被碱性电池所取代,这些电池至今仍在生产,各种遥控器、时钟、玩具和手电筒小家电仍然会使用这种电池。

结束语:电池技术随着新能源的兴起而得到了发展,随着便携式电子产品和电动汽车的兴起,电池比以往任何时候都更加重要。电池容量、功率、可靠性和使用寿命有了巨大的提高。随着科技的不断进步,更安全、更环保、容量更大的电池会很快面世进入我们的生活当中。

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